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    ¿Qué papel juegan los agujeros negros supermasivos cuando las galaxias se fusionan?

    Tres casos de galaxias fusionadas ubicadas al menos a mil millones de años luz de la Tierra. Cada galaxia es tan grande como la Vía Láctea y contiene alrededor de 100 mil millones de estrellas. Las violentas interacciones gravitacionales crearon las colas de marea que se muestran y desencadenaron la acreción masiva de agujeros negros en los núcleos galácticos. Estos sistemas fueron confirmados por primera vez por Hai Fu en 2015 y publicados en Cartas de revistas astrofísicas . Crédito:Hai Fu, Universidad de Iowa

    En aproximadamente cuatro mil millones de años, la Vía Láctea ya no existirá.

    En efecto, nuestra galaxia natal está en camino de colisionar y unirse con la galaxia de Andrómeda, en la actualidad, a unos dos millones de años luz de distancia.

    Por supuesto, no notamos que las dos galaxias se están acercando.

    "Para la perspectiva humana, nuestra galaxia no parece estar cambiando, "dice el astrofísico Hai Fu de la Universidad de Iowa, "pero en la historia del universo, está cambiando todo el tiempo ".

    Las galaxias se han estado fusionando durante la mayor parte de los 13 mil millones de años de historia del universo, y los científicos han estado observando estas fusiones durante algún tiempo. Lo que no comprenden del todo es cómo se producen las fusiones.

    Fu profesor asistente de física y astronomía, tiene como objetivo aclarar el fenómeno mediante la observación de agujeros negros supermasivos (con una masa de aproximadamente mil millones de soles), que están en el centro de la mayoría de las galaxias. Los astrofísicos creen que las galaxias grandes crecen devorando a las más pequeñas. En esos casos, Se espera que los agujeros negros de ambos orbitan entre sí y eventualmente se fusionen. Fu y su equipo ganaron tres años, $ 405, 011 de la National Science Foundation para encontrar y caracterizar estos eventos celestiales.

    "Lo que estamos tratando de ver son las últimas etapas de la fusión de galaxias, cuando dos galaxias están tan juntas que liberan fuerzas de marea de energía, algo así como las fuerzas de marea pulsantes causadas cuando el sol y la luna se alinean con la Tierra pero mucho, mucho mas intenso, " él dice.

    Fu escaneará una gran parte del cielo nocturno; imagina la luna multiplicada por 1, 200 en el cielo y tendrá una idea del tamaño:para encontrar evidencia de la acumulación de agujeros negros, o reunión masiva.

    "Los pares de galaxias con acumulación de agujeros negros son raros y difíciles de encontrar, "Fu dice, "y es por eso que necesitamos un área tan grande para estudiar".

    Los agujeros negros no siempre se acumulan. Pero los que sí se parecen a alguien que está comiendo en exceso. Los agujeros negros en crecimiento absorben con avidez el material que los rodea. Despacio, mientras mastican cada vez más comida cósmica, acercan a sus galaxias anfitrionas.

    "Ya no están a dieta, "Fu dice.

    Toda esa comida desata un torrente de energía, intensas ráfagas de luz llamadas cuásares que son tan brillantes que casi oscurecen las galaxias mismas. Esos quásares deberían ser fáciles de observar, incluso a grandes distancias, pero la mayor parte de la luz que producen se extingue por el polvo que se genera en la actividad de fusión.

    Agradecidamente, Los agujeros negros supermasivos también emiten ondas de radio, y esas emisiones "vienen al rescate porque no se extinguen con el polvo, "Fu dice.

    Fu y su equipo examinarán mapas de emisión de radio capturados por Very Large Array, uno de los observatorios de radio astronómicos más importantes del mundo, ubicado en Nuevo México y operado por el Observatorio Nacional de Radioastronomía, una instalación NSF. El grupo confirmará sus hallazgos a través de observaciones ópticas en el W.M. Observatorio Keck, ubicado en Mauna Kea, un volcán inactivo en Hawaii.

    La subvención de la NSF también financiará la construcción dirigida por estudiantes de una "caja de arena de realidad aumentada" para demostrar la influencia de la gravedad en el universo. como en las órbitas de los planetas, el disco de acreción alrededor de un agujero negro o una estrella de neutrones, y las complejas órbitas de las estrellas en galaxias de forma elíptica.

    Hasta ahora, nueve estudiantes universitarios han participado en el proyecto; se dividieron en equipos para escribir la programación del software, construir la caja de arena (con arena real), y cree una aplicación para tabletas Android.

    La caja de arena se utilizará en clases de astronomía, demostraciones de física para estudiantes K-12 en el área metropolitana de Iowa City, y exposiciones en el UI Museum of Natural History y UI Mobile Museum.

    Se espera que la caja de arena esté completa a fines del semestre de primavera de 2017.

    "Es bastante impresionante, "Fu dice." Puede que a los estudiantes no les guste hacer exámenes, pero funcionan muy bien en equipo ".


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