El estudiante holandés Arend Moerman (Universidad de Leiden, Holanda) ha defendido su tesis de investigación sobre la simulación de interacciones caóticas de tres agujeros negros. Las simulaciones, que realizó junto con investigadores de Leiden y Oxford, muestran que los agujeros negros más claros tienden a lanzarse unos a otros hacia el espacio, mientras que los más pesados ​​tienden a fusionarse. La investigación se publicará en la revista líder Revisión física D .

El estudiante de maestría en astronomía de Leiden, Arend Moerman, pasó un año investigando las interacciones dinámicas y las colisiones entre tres agujeros negros imaginarios. Las interacciones entre tres cuerpos, como estrellas, planetas o agujeros negros, no se pueden predecir con una fórmula elegante. Por lo tanto, Moerman usó una computadora que calcula lo que sucede durante un período corto de tiempo y luego usa el resultado para el siguiente período de tiempo.

Ampliado con la teoría de la relatividad.

El código de computadora es una versión extendida del código utilizado por el primer autor Tjarda Boekholt (Universidad de Oxford, Reino Unido) y el coautor Simon Portegies Zwart (Observatorio de Leiden, Universidad de Leiden) en 2020 y 2018. El nuevo, el código extendido tiene en cuenta la teoría de la relatividad de Einstein. Esto es importante porque la teoría de la relatividad juega un papel importante, especialmente en el caso de objetos pesados ​​como los agujeros negros.

Los investigadores variaron las masas de los tres agujeros negros que interactúan. Comenzaron con una masa solar y aumentaron hasta mil millones de veces la masa del sol.

Punto de inflexión

Alrededor de diez millones de masas solares, parecía haber un punto de inflexión. En las simulaciones, los agujeros negros que son más ligeros que unos diez millones de masas solares, en su mayoría se expulsan entre sí a través de una honda gravitacional. Los agujeros negros de más de diez millones de masas solares comienzan a fusionarse. Primero, dos agujeros negros se fusionan. El tercer agujero negro seguirá más tarde. Los agujeros negros se fusionan porque pierden energía cinética y eso se debe a que emiten ondas gravitacionales.

"El trabajo de Arend", dice Simon Portegies Zwart, "ha llevado a una nueva comprensión de cómo los agujeros negros se vuelven supermasivos. En las simulaciones, vemos que los agujeros negros pesados ​​ya no se mueven interminablemente entre sí, pero eso, si son lo suficientemente pesados, chocan casi al instante ".

Moerman recibió la calificación más alta posible por su tesis de maestría. Mientras tanto, ha iniciado un segundo proyecto de investigación de graduación sobre DESHIMA, un espectroscopio holandés-japonés en chip.