Los dos agujeros negros observados en el cúmulo globular M22 implican que puede haber hasta cien

Imagen óptica del cúmulo estelar M22 mostrando las dos estrellas que acompañan a las dos fuentes de radio que han sido identificadas como agujeros negros de masa estelar. (C) Nature.

Dice el refrán que “dos es compañía y tres son multitud.” En astrofísica, muchas veces, incluso dos son una multitud. Observar agujeros negros de masa estelar en cúmulos estelares es muy difícil. Lo más sencillo es observar las fuentes de rayos X en sistemas binarios formados por un agujero negro y una estrella compañera cuya materia cae en el disco de acreción del primero. Se conocen muchos cúmulos globulares sin agujeros negros y unos pocos con uno solo. Por tanto, los astrofísicos desarrollaron una hipótesis que predecía que los agujeros negros eran expulsados del cúmulo estelar por la gravedad, porque su masa es mucho mayor que la de la mayoría de las estrellas del cúmulo. Sin embargo, el método científico obliga a rehacer todas las hipótesis cuando aparecen indicios experimentales en contra. Se publica en Nature la primera observación de dos agujeros negros de masa estelar en un cúmulo globular, en concreto en M22 (NGC 6656) que está en la constelación de Sagitario (uno de los cúmulos de estrellas más cercanos a la Tierra a solo unos diez mil años luz). Los primeros agujeros negros en un cúmulo que son detectados por emisiones de radio en lugar de por rayos X. Extrapolando este resultado gracias a simulaciones numéricas, debe haber entre 5 y 100 agujeros negros en dicho cúmulo. Por supuesto, todavía es pronto para descartar la hipótesis de expulsión de los agujeros negros y habrá que esperar a nuevas observaciones que confirmen que las fuerzas gravitatorias en los cúmulos estelares son compatibles con la presencia de decenas (incluso cientos) de agujeros negros de masa estelar. Nos lo cuenta Stefan Umbreit, “Astrophysics: Two black holes found in a star cluster,” Nature 490: 46–47 (04 October 2012), que se hace eco del artículo técnico de Jay Strader et al., “Two stellar-mass black holes in the globular cluster M22,” Nature 490: 71–73 (04 October 2012) [arXiv:1210.0901].

Imagen del cúmulo estelar M22 en ondas de radio mostrando las dos nuevas fuentes identificadas como agujeros negros. (C) Nature.

El cúmulo estelar M22 contiene cerca de un millón de estrellas y se encuentra en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Se han observado en este cúmulo dos nuevas fuentes de radio gracias a una imagen de muy larga exposición obtenida en uno de los iconos de la cultura pop, que aparece en películas como Contact, la gran red de radiotelescopios VLA, llamada ahora Karl G. Jansky Very Large Array, en honor a uno de los fundadores del campo. La identificación de sendas estrellas en la misma posición de estas fuentes de radio, aunque su emisión de rayos X es tan débil que el satélite Chandra no ha sido capaz de detectarla, sugiere que se trata de agujeros negros de masa estelar (de entre 10 y 20 masas solares) que acretan materia de dichas estrellas. Más aún, estas fuentes se encuentran cerca del centro del cúmulo (marcado con una cruz roja en la figura de arriba).

Las simulaciones numéricas indican que en unos diez mil millones de años solo entre el 2% y el 40% de los agujeros negros que se forman por colapso de estrellas en un cúmulo estelar acaba formando un sistema binario (compuesto por el agujero negro y una estrella enana blanca). Por tanto, en M22 debe haber entre 5 y 100 agujeros negros. Además, la mayoría de los agujeros negros son eyectados desde la región central del cúmulo hasta las regiones exteriores, por lo que existencia de decenas de agujeros negros provoca la expansión del núcleo del cúmulo, lo que explica por qué M22 es el quinto cúmulo globular en función del radio de su núcleo.

¿Cuál es la importancia de este nuevo resultado? Si muchos agujeros negros son retenidos en los cúmulos globulares, se espera que haya una mayor probabilidad de detectar ondas gravitacionales por fusión de agujeros negros (colisión de dos agujeros negros que formen un sistema binario). El gran impacto el nuevo resultado es que aumenta las probabilidades de que la búsqueda de estas ondas gravitacionales sea fructífera.

3 pensamientos en “Los dos agujeros negros observados en el cúmulo globular M22 implican que puede haber hasta cien

  1. Hola,yo tengo mis dudas pero bueno (de que encuentren la onda) mejor
    asi sabremos algo mas,De todas formas sigo pensando que para que se forme una
    onda tienen que producirse un choque (querer ocupar el mismo espacio) entre materia,
    y no creo que la graveded tenga asociada
    a ella ningun tipo de particula (gravitron),pues si entra ya no puede salir del
    agujero negro,
    Una pregunta para los que estudian fluidos o quien pueda ilustrarme,pues no tengo ni idea
    cuando cae una hoja (materia) sobre la superficie el agua (materia) se forma una onda,
    cuando sobre la superficie en un punto se congela,o mejor,no cae una hoja,acerco una
    esponja o lo que hemos hecho todos alguna vez al tomar cafe con un terron de azucar
    sin dejarlo caer solo tocando el cafe sin soltar el terron,¿se forma alguna onda?.
    Yo se que en el caso de la hoja,la onda ira de dentro a fuera,pero supongo no lo se
    en el caso de la esponja o el terron de azucar si se produce que no lo se, ira de
    fuera hacia dentro,
    En el caso de los agujeros negros,por favor si alguien sabe de fluidos o algo que
    me ilustre,si tengo en un estanque dos remolinos jugando quien se come a quien,
    y tengo muchas pelotas flotando tanto cerca como lejos de ellos,supongo que las pelotas
    que esten cerca de su campo se iran hacia dentro,(lla saldran por algun sitio,cerca del agujero)
    pero las que estan lejos,¿notaran alguna onda?.

    De todas forma lo que me preocupa de hace tiempo nunca mejor dicho, es el tiempo
    Yo se que como persona (no como materia cuantica) el tiempo solo existe en pasado
    el presente no existe y mucho menos el futuro,todo lo que veo, escucho ,pienso
    es el pasado,si se me rompe un vaso,en ese mismo momento el vaso como tal (no como materia cuantica)
    esta tan lejos de mi en el tiempo como un dinosaurio,
    Si yo pienso que para la materia no existe el tiempo, solo espacio,energia y movimiento ( Cambio de posición o de lugar)
    alguien me podria esplicar en la teoria de la reletividad el tiempo es una parte importante,tengo que decir que soy
    un completo ignorante en todo esto ,solo quiero poder comprender algo,
    (una cosa,el otro dia por la noche, despues de trabajar y bajarme al garaje mientras
    mi mujer praparaba la cena para nuestras hijas y nosotros,y mientras relajo la mente
    rehabilitando mi coleccion de motos viejas de mi epoca (mis queridas bultacos)
    mire en la pared donde tengo muchas herramientas como los
    cientificos tienen sus numeros,matematicas,formulas,teorias y pense, un desentornillador
    que cosa mas util,lo e usado como desentornillador,palanca punzon,martillo,pero realmente
    la herramienta principal la tiene mi mente, que es la imaginacion es la que decide como
    aplicar una herramienta que no pertenece al problema para que fue creada.
    Por eso pediria que se me esplicara con imaginacion,no con herramientas que para mi desgracia
    no las entiendo y lo que es peor no se manejarlas, muchas gracias.

    • Miguel, hay evidencia experimental indirecta de la existencia de las ondas gravitatorias (Premio Nobel de Física de 1993); no hay ninguna evidencia experimental de la existencia de los gravitones, pero desde el punto de vista teórico su existencia es un requisito para cualquier teoría cuántica del campo de la gravedad.

  2. Hola,bien volviendo a la taza de cafe y el terron de azucar,no solo el terron de azucar
    juega el papel de agujero negro,el cafe de espacio,y la espuma que flota todo cuerpo
    con masa que forma el universo,las paredes de la taza son el limite donde el espacio
    (vacio lleno de energia) no puede seguir creciendo la energia no es infinita (el infinito
    como el tiempo,es algo que puede ser valido para la mente pero no para la energia,realmente ninguno de
    los dos existen)
    La espuma que este cerca del terron,una sera adsorbida por el,a partir de hay
    las que esten muy lejos casi apegadas o apegadas a la paredes casi no se moverana
    contra mas cerca se encuentran del terron mas rapido se acercaran a el,por
    supuesto que no notan que ellas se mueven pero si miran los limites de la taza
    observaran que la espuma que esta mas lejos se alejan cada vez mas deprisa,
    Bueno a lo mejor esto es una tonteria pero seguire pensando un poco mas
    mientras restauro mis motos,gracias por aguantarme un saludo

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