Cuando las estrellas masivas agotan su combustible nuclear, sufren un colapso gravitacional y explotan como supernovas. Si existe un compañero masivo cerca, puede fusionarse con el remanente compacto dejado por la explosión, formando un sistema binario de agujeros negros. La interacción y fusión final de los componentes binarios libera además enormes cantidades de energía en forma de ondas gravitacionales, las ondas en el espacio-tiempo predichas por la teoría de la relatividad general de Einstein.
La presencia de un agujero negro que gira rápidamente en el sistema binario afectaría significativamente las formas de onda gravitacionales. Sin embargo, debido a la complejidad de la astrofísica involucrada en la formación y evolución de agujeros negros binarios, todavía no hay consenso sobre la eficiencia de la formación de agujeros negros que giran rápidamente.
Al realizar extensas simulaciones por computadora, los investigadores descubrieron que el movimiento orbital y la precesión del disco en un sistema binario de agujeros negros post-supernova se alteran significativamente debido al rápido giro del agujero negro compañero. El efecto de precesión hace que el disco de acreción alrededor del agujero negro compañero muestre una variabilidad dependiente del tiempo.
"Esta variabilidad, impresa en las curvas de luz de rayos X observadas desde nuestra línea de visión, abre una nueva forma de investigar las propiedades astrofísicas del agujero negro compañero e incluso limitar la poco conocida distribución de la velocidad de la patada natal", dijo el profesor Tong. Liu de la Universidad Jiao Tong de Shanghai, autor principal del estudio.
La investigación, publicada en The Astrophysical Journal Letters, sugiere futuras misiones espaciales como Einstein Probe, Lynx, Athena y el futuro Large Observatory For X-ray Timing (LOFT), que están diseñados para proporcionar datos de sincronización de rayos X con alta sensibilidad y amplia cobertura energética, tendrá el potencial de revelar estos agujeros negros ocultos mediante el descubrimiento y caracterización de las señales variables predichas.
