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    Los rayos X y las ondas gravitacionales se combinan para iluminar la colisión masiva de agujeros negros

    Crédito:CC0 Public Domain

    Un nuevo estudio realizado por un grupo de investigadores de la Universidad de Birmingham ha descubierto que las colisiones de agujeros negros supermasivos pueden ser observables simultáneamente tanto en ondas gravitacionales como en rayos X a principios de la próxima década.

    La Agencia Espacial Europea (ESA) ha anunciado recientemente que sus dos principales observatorios espaciales de la década de 2030 tendrán sus lanzamientos programados para su uso simultáneo. Estas misiones, Atenea el telescopio espacial de rayos X de próxima generación y LISA, el primer observatorio espacial de ondas gravitacionales, se coordinarán para comenzar a observar con un año de diferencia entre sí y es probable que tengan al menos cuatro años de operaciones científicas superpuestas.

    Según el nuevo estudio, publicado en Astronomía de la naturaleza ("Vinculación de ondas gravitacionales y fenómenos de rayos X con observaciones conjuntas de LISA y Athena"), La decisión de la ESA brindará a los astrónomos una oportunidad sin precedentes para producir mapas de mensajeros múltiples de algunos de los eventos cósmicos más violentos del Universo. que no se han observado hasta ahora y que se encuentran en el corazón de los misterios de larga data que rodean la evolución del Universo.

    Incluyen la colisión de agujeros negros supermasivos en el núcleo de galaxias en el universo distante y la "absorción" de objetos compactos estelares como estrellas de neutrones y agujeros negros por agujeros negros masivos alojados en los centros de la mayoría de las galaxias.

    Las ondas gravitacionales medidas por LISA señalarán las ondas del espacio-tiempo que causan las fusiones, mientras que los rayos X observados con Athena revelan los procesos físicos calientes y altamente energéticos en ese entorno. La combinación de estos dos mensajeros para observar el mismo fenómeno en estos sistemas supondría un gran salto en nuestra comprensión de cómo evolucionan conjuntamente los agujeros negros masivos y las galaxias. cómo los agujeros negros masivos aumentan su masa y se acumulan, y el papel del gas alrededor de estos agujeros negros.

    Estas son algunas de las grandes preguntas sin respuesta en astrofísica que han desconcertado a los científicos durante décadas.

    Dr. Sean McGee, Profesor de Astrofísica en la Universidad de Birmingham y miembro de los consorcios Athena y LISA. dirigió el estudio. Él dijo, "La perspectiva de observaciones simultáneas de estos eventos es un territorio inexplorado, y podría dar lugar a grandes avances. Esto promete ser una revolución en nuestra comprensión de los agujeros negros supermasivos y cómo crecen dentro de las galaxias ".

    Profesor Alberto Vecchio, Director del Instituto de Astronomía de Ondas Gravitacionales, Universidad de Birmingham, y coautor del estudio, dijo:"He trabajado en LISA durante veinte años y la perspectiva de combinar fuerzas con los ojos de rayos X más poderosos jamás diseñados para mirar directamente al centro de las galaxias promete hacer que este largo recorrido sea aún más gratificante. Es difícil de predecir exactamente lo que vamos a descubrir:debemos abrocharnos el cinturón, porque va a ser todo un viaje ".

    Durante la vida de las misiones, puede haber hasta 10 fusiones de agujeros negros con masas de 100, 000 a 10, 000, 000 veces la masa del sol que tienen señales lo suficientemente fuertes como para ser observadas por ambos observatorios. Aunque debido a nuestra actual falta de comprensión de la física que ocurre durante estas fusiones y con qué frecuencia ocurren, los observatorios pudieron observar muchos más o muchos menos de estos eventos. En efecto, estas son preguntas que serán respondidas por las observaciones.

    Además, LISA detectará las primeras etapas de las fusiones de agujeros negros de masa estelar que concluirán con la detección en observatorios terrestres de ondas gravitacionales. Esta detección temprana permitirá a Athena observar la ubicación binaria en el momento preciso en que ocurrirá la fusión.


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