El retroceso impartido como dos agujeros negros Collide ahora se ha medido usando olas gravitacionales.
Es la primera medida para capturar no solo la velocidad a la que se formó la nueva agujero negro fue golpeado por el espacio, pero también la dirección, ofreciendo una nueva herramienta para comprender agujero negro fusiones.
Del 2019 onda gravitacional Evento GW190412, los astrónomos han determinado que la desigualidad de la colisión pateó el agujero negro a velocidades superiores a 50 kilómetros (31 millas) por segundo.
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“Este es uno de los pocos fenómenos en astrofísica en el que no solo estamos detectando algo, estamos reconstruyendo el movimiento 3D completo de un objeto que está a miles de millones de años luz de distancia, usando solo ondas en el espacio-tiempo”, dice el astrofísico Koustav Chandra de la Universidad Estatal de Pensilvania.
“Es una notable demostración de lo que pueden hacer las ondas gravitacionales”.
Han pasado 10 años desde el Primera detección de ondas gravitacionalesy desde entoncesDetectores Ligo, Virgo y Kagra han atrapado cientos de colisiones de agujeros negros que suenan a través del universo.
Las ondas gravitacionales son como ondas En un estanque, si ese estanque es espacio -tiempo. Como dos agujeros negros En espiral el uno hacia el otro, sus campos gravitacionales que interactúan perturban el espacio -tiempo, enviando ondas a la velocidad de la luz.
Este baile culmina en un avance gravitacional masivo a medida que los agujeros negros chocan y se fusionan, formando un solo objeto. Los científicos pueden decodificar estas ondas para sondear las propiedades de los agujeros negros, incluida la masa y el giro de cada uno de los dos agujeros negros colisionados, así como la masa del producto fusionado final.
“Las fusiones de hoyos negros pueden entenderse como una superposición de diferentes señales, al igual que la música de una orquesta consistente con la combinación de música tocada por muchos instrumentos diferentes”. explica el astrofísico Juan Calderon-Bustillo de la Universidad de Santiago de Compostela en España.
“Sin embargo, esta orquesta es especial: el público ubicado en diferentes posiciones a su alrededor grabará diferentes combinaciones de instrumentos, lo que les permite comprender dónde están exactamente a su alrededor”.
Uno de los resultados más dramáticos de un evento cósmico violento, como una supernova de colapso central o una fusión de agujeros negros, es un fenómeno conocido como patada natal. Si el evento es desigual – La supernova es más poderosa en un lado, o las masas de los dos agujeros negros son muy desiguales: la energía impartida será desigual, dando al agujero negro recién formado un gigante en una dirección.
De vuelta en 2018Calderon-Bustillo y sus colegas idearon un método para medir la patada natal de un agujero negro de los datos de fusión de ondas gravitacionales, basadas en los giros y las masas de los agujeros negros involucrados. Se requirió un conjunto específico de condiciones que aún no se habían cumplido en ese momento, pero no tardó mucho en que ocurriera el tipo de evento correcto.
https://www.youtube.com/watch?v=5akt4bpk-00 FrameBorDer = “0 ″ PERTER =” Acelerómetro; Autoplay; portapapeles-escritura; Media encriptada; giroscopio; imagen en imagen; Web-SHARE “referRerPolicy =” Strict-Origin-when-Cross-Origin “PermishFullScreen>En abril de 2019, una colisión de agujeros negros Entre dos agujeros negros en un binario salvajemente desigual Finalmente fue detectado por la colaboración Ligo-Virgo. Uno de los agujeros negros registró 29.7 veces la masa del sol, mientras que el otro era más de tres veces más pequeño, solo 8.4 masas solares. Además, el peso ligero de la fusión significaba una señal mucho más larga que más fusiones masivas, que presentaban una gran cantidad de datos.
Utilizando su técnica de análisis, los investigadores determinaron el ángulo y la velocidad a la que se expulsó el agujero negro fusionado de su colisión, lo suficientemente rápido como para ser expulsado de un grupo globularun grupo de estrellas bien unido dentro de una galaxia.
No sabemos, por supuesto, si el agujero negro estaba en un grupo globular; La fusión tuvo lugar a 2,4 mil millones de años luz de distancia, y nuestros instrumentos no son lo suficientemente de alta resolución como para ver un grupo globular tan lejos. Pero si lo fuera, probablemente esté saliendo.
Esta técnica, dicen los investigadores, podría ser una nueva herramienta poderosa para Probar fusiones de agujeros negros.
“Las fusiones de agujeros negros en entornos densos pueden conducir a señales electromagnéticas detectables, conocidas como bengalas, ya que el agujero negro remanente atraviesa un entorno denso como un núcleo galáctico activo”. dice el astrofísico Samson Leong de la Universidad China de Hong Kong.
“Debido a que la visibilidad de la bengala depende de la orientación del retroceso en relación con la tierra, la medición de los retrocesos nos permitirá distinguir entre un verdadero par de señales electromagnéticas de onda gravitacional que proviene de un agujero negro binario y solo una coincidencia aleatoria”.
La investigación ha sido publicada en Astronomía de la naturaleza.