Los chorros de los agujeros negros dobles cambian de dirección continuamente. El efecto puede explicar las características de este mapa de radio de 5 GHz del 3C 334 y muchas fuentes de radio potentes en el cielo. El chorro emana del núcleo de una galaxia (sus estrellas no son visibles en frecuencias de radio) a unos 10 mil millones de años luz de la nuestra. La imagen abarca cinco millones de años luz de izquierda a derecha. La peculiar estructura de los chorros significa un cambio periódico de la dirección del chorro (precesión), un efecto que se predice para los chorros de pares de agujeros negros. El diagrama de inserción ilustra esquemáticamente los procesos físicos en el par de agujeros negros. Los chorros pueden formarse en discos de gas alrededor de los agujeros negros. La dirección de los chorros está ligada al giro del agujero negro. El eje de giro se muestra como una flecha roja. Este último cambia de dirección periódicamente debido a la presencia del segundo agujero negro. Crédito:M. Krause / Universidad de Hertfordshire
Nueva investigación, publicado hoy en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , ha encontrado evidencia de un gran número de agujeros negros supermasivos dobles, probables precursores de eventos de fusión de agujeros negros gigantes. Esto confirma la comprensión actual de la evolución cosmológica:que las galaxias y sus agujeros negros asociados se fusionan con el tiempo, formando galaxias y agujeros negros cada vez más grandes.
Astrónomos de la Universidad de Hertfordshire, junto con un equipo internacional de científicos, han mirado mapas de radio de fuentes de chorro de gran alcance y han encontrado señales que normalmente estarían presentes al mirar agujeros negros que orbitan de cerca unos a otros.
Antes de que los agujeros negros se fusionen, forman un agujero negro binario, donde los dos agujeros negros orbitan uno alrededor del otro. Los telescopios de ondas gravitacionales han podido evidenciar la fusión de agujeros negros más pequeños desde 2015, midiendo las fuertes ráfagas de ondas gravitacionales que se emiten cuando los agujeros negros binarios se fusionan, pero la tecnología actual no puede utilizarse para demostrar la presencia de agujeros negros binarios supermasivos.
Los agujeros negros supermasivos emiten chorros de gran alcance. Cuando orbitan agujeros negros binarios supermasivos, el chorro que emana del núcleo de una galaxia cambia periódicamente de dirección. Astrónomos de la Universidad de Hertfordshire estudiaron la dirección en la que se emiten estos chorros, y variaciones en estas direcciones; compararon la dirección de los chorros con la de los radio lóbulos (que almacenan todas las partículas que alguna vez pasaron por los canales del chorro) para demostrar que este método puede usarse para indicar la presencia de agujeros negros binarios supermasivos.
Dr. Martin Krause, autor principal y profesor titular de Astronomía en la Universidad de Hertfordshire, dijo:"Hemos estudiado los chorros en diferentes condiciones durante mucho tiempo con simulaciones por computadora. En esta primera comparación sistemática con mapas de radio de alta resolución de las fuentes de radio más poderosas, nos sorprendió encontrar firmas compatibles con la precesión del chorro en tres cuartas partes de las fuentes ".
El hecho de que los chorros más poderosos estén asociados con agujeros negros binarios podría tener importantes consecuencias para la formación de estrellas en las galaxias; las estrellas se forman a partir de gas frío, los chorros calientan este gas y así suprimen la formación de estrellas. Un chorro que siempre se dirige en la misma dirección solo calienta una cantidad limitada de gas en su vecindad. Sin embargo, los chorros de los agujeros negros binarios cambian de dirección continuamente. Por lo tanto, pueden calentar mucho más gas, suprimir la formación de estrellas de manera mucho más eficiente, contribuyendo así a mantener el número de estrellas en las galaxias dentro de los límites observados.
