Una simulación de la colisión de agujeros negros binarios supermasivos. Crédito:NASA.
Las galaxias albergan agujeros negros supermasivos, que pesan de millones a miles de millones de veces más que el sol. Cuando las galaxias chocan, pares de agujeros negros supermasivos en sus centros también se encuentran en el curso de colisión. Pueden pasar millones de años antes de que dos agujeros negros se estrellen entre sí. Cuando la distancia entre ellos sea lo suficientemente pequeña, el binario del agujero negro comienza a producir ondas en el espacio-tiempo, que se llaman ondas gravitacionales.
Las ondas gravitacionales se observaron por primera vez en 2015, pero fueron detectados en agujeros negros mucho más pequeños, que pesan decenas de veces el sol. Las ondas gravitacionales de los agujeros negros supermasivos siguen siendo un misterio para los científicos. Su descubrimiento sería invaluable para determinar cómo se forman y evolucionan las galaxias y las estrellas. y encontrar el origen de la materia oscura.
Un estudio reciente dirigido por el Dr. Boris Goncharov y el profesor Ryan Shannon, ambos investigadores del Centro ARC de Excelencia para el Descubrimiento de Ondas Gravitacionales (OzGrav), abordó este acertijo. Utilizando los datos más recientes del experimento australiano conocido como Parkes Pulsar Timing Array, los científicos buscaron estas misteriosas ondas gravitacionales de agujeros negros supermasivos.
El experimento observó púlsares de radio:núcleos colapsados extremadamente densos de estrellas supergigantes masivas (llamadas estrellas de neutrones) que emiten ondas de radio, como la viga de un faro. La sincronización de estos pulsos es extremadamente precisa, Considerando que el fondo de las ondas gravitacionales avanza y retrasa los tiempos de llegada del pulso en un patrón predicho a través del cielo, en aproximadamente la misma cantidad en todos los púlsares. Los investigadores ahora informan que los tiempos de llegada de estas ondas de radio muestran desviaciones con propiedades similares, como esperamos de las ondas gravitacionales. Sin embargo, se necesitan más datos para concluir si los tiempos de llegada de ondas de radio están correlacionados en todos los púlsares del cielo, que se considera la "pistola humeante". También se han obtenido resultados similares mediante colaboraciones basadas en América del Norte y Europa. Estas colaboraciones, junto con grupos basados en la India, Porcelana, y Sudáfrica, están combinando activamente conjuntos de datos bajo el International Pulsar Timing Array, para mejorar la cobertura del cielo.
Restricciones sobre las correlaciones entre púlsar obtenidas por Goncharov et al. (2021), como contornos de probabilidad rojos, y la correlación espacial esperada que habría sido producida por la señal de onda gravitacional de un conjunto de binarios de agujeros negros supermasivos. Crédito:Centro de excelencia ARC para el descubrimiento de ondas gravitacionales
Este descubrimiento se considera un precursor de la detección de ondas gravitacionales de agujeros negros supermasivos. Sin embargo, El Dr. Goncharov y sus colegas señalan que las variaciones observadas en los tiempos de llegada de las ondas de radio también podrían deberse al ruido intrínseco del púlsar. El Dr. Goncharov dijo:"Para averiguar si la deriva" común "observada tiene un origen de onda gravitacional, o si la señal de la onda gravitacional es más profunda en el ruido, debemos seguir trabajando con nuevos datos de un número creciente de matrices de temporización de púlsar en todo el mundo ".
