Por primera vez, Los astrónomos de la Universidad de Nuevo México dicen que han podido observar y medir el movimiento orbital entre dos agujeros negros supermasivos a cientos de millones de años luz de la Tierra, un descubrimiento de más de una década en proceso.

Karishma Bansal, estudiante graduada del Departamento de Física y Astronomía de la UNM, es la primera autora del artículo, 'Restringir la órbita del binario supermasivo de agujero negro 0402 + 379', publicado recientemente en El diario astrofísico . Ella, junto con el profesor Greg Taylor de la UNM y sus colegas de Stanford, el Observatorio Naval de los Estados Unidos y el Observatorio Gemini, han estado estudiando la interacción entre estos agujeros negros durante 12 años.

"Por mucho tiempo, hemos estado buscando en el espacio para tratar de encontrar un par de estos agujeros negros supermasivos orbitando como resultado de la fusión de dos galaxias, ", dijo Taylor." Aunque hemos teorizado que esto debería estar sucediendo, nadie lo había visto hasta ahora ".

A principios de 2016, un equipo internacional de investigadores, incluido un ex alumno de la UNM, trabajando en el proyecto LIGO detectó la existencia de ondas gravitacionales, confirmando la predicción de 100 años de Albert Einstein y asombrando a la comunidad científica. Estas ondas gravitacionales fueron el resultado de dos agujeros negros de masa estelar (~ 30 masas solares) que colisionaron en el espacio dentro del tiempo de Hubble. Ahora, gracias a esta última investigación, Los científicos podrán comenzar a comprender qué conduce a la fusión de los agujeros negros supermasivos que crea ondas en el tejido del espacio-tiempo y comenzar a aprender más sobre la evolución de las galaxias y el papel que estos agujeros negros juegan en ella.

Usando la matriz de línea de base muy larga (VLBA), un sistema compuesto por 10 radiotelescopios en los EE. UU. y operado en Socorro, NUEVO MÉJICO., Los investigadores han podido observar varias frecuencias de señales de radio emitidas por estos agujeros negros supermasivos (SMBH). Tiempo extraordinario, Los astrónomos esencialmente han podido trazar su trayectoria y confirmarlos como un sistema binario visual. En otras palabras, han observado estos agujeros negros en órbita entre sí.

"Cuando el Dr. Taylor me proporcionó estos datos, estaba comenzando a aprender a crear imágenes y comprenderlos, "dijo Bansal." Y, como supe que había datos que se remontan a 2003, lo trazamos y determinamos que están orbitando entre sí. Es muy emocionante."

Para Taylor, el descubrimiento es el resultado de más de 20 años de trabajo y una hazaña increíble dada la precisión requerida para realizar estas mediciones. Aproximadamente a 750 millones de años luz de la Tierra, la galaxia llamada 0402 + 379 y los agujeros negros supermasivos dentro de ella, están increíblemente lejos; pero también están a la distancia perfecta de la Tierra y entre sí para ser observados.

Bansal dice que estos agujeros negros supermasivos tienen una masa combinada de 15 mil millones de veces la de nuestro sol, o 15 mil millones de masas solares. El increíble tamaño de estos agujeros negros significa que su período orbital es de alrededor de 24, 000 años, así que, aunque el equipo los ha estado observando durante más de una década, todavía tienen que ver la más mínima curvatura en su órbita.

"Si imagina un caracol en el planeta parecido a la Tierra recientemente descubierto orbitando Proxima Centauri, a 4.243 años luz de distancia, moviéndose a 1 cm por segundo, ese es el movimiento angular que estamos resolviendo aquí, "dijo Roger W. Romani, profesor de física en la Universidad de Stanford y miembro del equipo de investigación.

"Lo que hemos podido hacer es un verdadero logro técnico durante este período de 12 años utilizando el VLBA para lograr una resolución y precisión suficientes en la astrometría para ver realmente la órbita sucediendo". ", dijo Taylor." Es un pequeño triunfo en la tecnología haber sido capaz de hacer esto ".

Si bien el logro técnico de este descubrimiento es realmente sorprendente, Bansal y Taylor dicen que la investigación también podría enseñarnos mucho sobre el universo, de dónde vienen las galaxias y hacia dónde se dirigen.

"Las órbitas de las estrellas binarias proporcionaron información tremenda sobre las estrellas, "dijo Bob Zavala, astrónomo del Observatorio Naval de EE. UU. "Ahora podremos utilizar técnicas similares para comprender los agujeros negros supermasivos y las galaxias en las que residen".

Continuar observando la órbita y la interacción de estos dos agujeros negros supermasivos también podría ayudarnos a comprender mejor cómo sería el futuro de nuestra propia galaxia. Ahora, la galaxia de Andrómeda, que también tiene un SMBH en su centro, está en camino de chocar con nuestra Vía Láctea, lo que significa que el evento que Bansal y Taylor están observando actualmente, podría ocurrir en nuestra galaxia en unos pocos miles de millones de años.

"Los agujeros negros supermasivos tienen mucha influencia en las estrellas que los rodean y en el crecimiento y evolución de la galaxia, "explicó Taylor". comprender más sobre ellos y lo que sucede cuando se fusionan entre sí podría ser importante para nuestra comprensión del universo ".

Bansal dice que el equipo de investigación realizará otra observación de este sistema en tres o cuatro años para confirmar el movimiento y obtener una órbita precisa. Mientras tanto, el equipo espera que este descubrimiento fomente el trabajo relacionado de astrónomos de todo el mundo.