Los astrónomos han capturado una imagen de radio que muestra dos agujeros negros orbitando entre sí por primera vez, confirmando una predicción que ha eludido a los científicos durante décadas.
La imagen recién publicada revela un par de agujeros negros supermasivos encerrados en una danza cósmica, situados dentro de un brillante quásar conocido como OJ287, ubicado a unos 5 mil millones de años luz de distancia, en la constelación de Cáncer. Los cuásares son regiones en el corazón de las galaxias donde las condiciones extremas y violentas que rodean los agujeros negros supermasivos hacen que el gas y el polvo se calienten y brillen.
Los investigadores dicen que esta nueva instantánea ofrece la evidencia más clara hasta ahora de que los agujeros negros binarios, esencialmente dos titanes gravitacionales unidos, realmente existen. “El Quasar OJ287 es tan brillante que puede ser detectado incluso por astrónomos aficionados con telescopios privados”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Mauri Valtonen, astrónomo de la Universidad de Turku, Finlandia.
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Los cuásares se encuentran entre los objetos más brillantes del universo. Los astrónomos han fotografiado previamente agujeros negros individuales, como el de nuestra Vía Láctea y el de Messier 87, pero nunca dos orbitando juntos.
Aunque las detecciones de ondas gravitacionales han proporcionado evidencia indirecta de pares de agujeros negros y sus eventuales fusiones, los dos agujeros negros de OJ287 nunca se habían resuelto visualmente, ya que los telescopios simplemente carecían de la resolución para distinguirlos de un solo punto de luz.
El quásar OJ287 se ha observado desde hace más de un siglo. Las primeras fotografías del mismo trozo de cielo, tomadas a finales del siglo XIX, lo incluían, décadas antes de que “era inconcebible que existieran agujeros negros, y mucho menos quásares”, se lee en el comunicado.
OJ287 comenzó a llamar la atención en 1982, cuando el astrónomo finlandés Aimo Sillanpää notó que su brillo aumentaba y disminuía en un ciclo regular de 12 años, lo que sugiere que dos agujeros negros podrían estar orbitando dentro de él, alimentándose cada uno del material circundante. Desde entonces, cientos de astrónomos han monitoreado OJ287 para probar la teoría y buscar pruebas definitivas de que los dos agujeros negros realmente comparten el mismo corazón galáctico, según el comunicado.
Esa confirmación tan esperada ahora proviene de observaciones de radio que combinan telescopios terrestres con el satélite RadioAstron (Spektr-R), un radiotelescopio ruso que operó de 2011 a 2019. Su órbita se extendía hasta la mitad de la Luna, brindando a los astrónomos una vista aproximadamente 100.000 veces más nítida que las imágenes ópticas típicas.
Cuando los investigadores compararon la nueva imagen de radio con cálculos teóricos anteriores, “los dos agujeros negros estaban allí en la imagen, justo donde se esperaba que estuvieran”, se lee en el comunicado.
“Los propios agujeros negros son perfectamente negros, pero pueden ser detectados por estos chorros de partículas o por el gas incandescente que rodea el agujero”, añade Valtonen.
Las imágenes también revelaron que el chorro del más pequeño de los dos agujeros negros estaba “retorcido como el chorro de una manguera de jardín giratoria”, causado por su rápido movimiento alrededor del más grande. Los investigadores dicen que el chorro parecerá moverse hacia adelante y hacia atrás como una cola cósmica a medida que el agujero negro más pequeño continúe su órbita de 12 años, ofreciendo una rara oportunidad de observar la evolución de su movimiento en tiempo real.
Esta investigación se describe en un artículo publicado el 9 de octubre en el Astrophysical Journal.