La materia oscura revela el secreto de cómo se forman los agujeros negros supermasivos
¿Alguna vez te has preguntado cómo logran fusionarse los gigantescos agujeros negros supermasivos? Un reciente descubrimiento sugiere que la enigmática materia oscura podría tener la clave para resolver este misterio cósmico.
NASA/JPL-Caltech
Científicos han revelado una teoría sorprendente sobre cómo los agujeros negros supermasivos se podrían fusionar con la implicación de la materia oscura.
Esta nueva investigación, liderada por el físico Gonzalo Alonso-Álvarez de la Universidad de Toronto y la Universidad McGill, sugiere que la materia oscura podría proporcionar el “empuje” necesario para que estos colosos cósmicos se unan.
Los agujeros negros supermasivos se encuentran en el centro de la mayoría de las galaxias, incluyendo nuestra propia Vía Láctea. Sin embargo, los científicos han estado desconcertados por cómo estos gigantes logran fusionarse.
A medida que los agujeros negros se acercan entre sí, transfieren su energía orbital a las estrellas y al gas circundante. Eventualmente, cuando están a aproximadamente un parsec (unos 3,2 años luz) de distancia, este proceso se detiene, creando lo que se conoce como el problema del parsec final.
La intervención de la materia oscura autointeractuante
La teoría revolucionaria de Alonso-Álvarez propone que la materia oscura, una sustancia misteriosa que compone aproximadamente el 27% del universo, podría resolver este problema.
Es un hallazgo que sugiere que la materia misteriosa que da al Universo su gravedad extra debe, por tanto, ser capaz de interactuar consigo misma, ya que el problema no puede resolverse con modelos de materia oscura no interactuantes.
“Hemos demostrado que incluir el efecto de la materia oscura, que hasta ahora se había pasado por alto, puede ayudar a los agujeros negros supermasivos a superar este último parsec de separación y unirse”, afirma el físico Gonzalo Alonso-Álvarez
A diferencia de la materia oscura no interactuante, la materia oscura autointeractuante podría permanecer agrupada alrededor de los agujeros negros en fusión, absorbiendo su energía orbital final y permitiendo que estos monstruos cósmicos se unan.
Se sabe que los agujeros negros de menor tamaño se forman a partir de núcleos colapsados de estrellas masivas que se han quedado sin combustible de fusión. Estas masas más pequeñas pueden fusionarse para formar otras más grandes; la fusión de agujeros negros más masiva detectada hasta la fecha produjo un objeto con una masa equivalente a 142 soles.
Los agujeros negros supermasivos tienen entre millones y miles de millones de veces la masa del Sol. Es razonable suponer que pueden alcanzar ese tamaño al fusionarse con otros agujeros negros de tamaño monstruoso.
Incluso se ha visto agujeros negros supermasivos girando uno alrededor del otro después de que sus galaxias se hayan fusionado, a lo largo de la historia del Universo, aparentemente en un curso de colisión final. Sin embargo, lo que no está claro es cómo colisionan estos agujeros negros supermasivos.
Predicciones observacionales y nuevas herramientas
Aunque estos resultados son teóricos, ofrecen predicciones observacionales que podrían ser verificadas en el futuro.
Por ejemplo, el estudio revela que debería de haber un zumbido de fondo característico de ondas gravitacionales, enormes ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo causadas por grandes masas cuando cambian de velocidad, producido por estas fusiones de muy baja frecuencia que ondean constantemente por todo el Universo.
Este descubrimiento no solo tiene implicaciones para nuestra comprensión de los agujeros negros supermasivos, sino que también podría ofrecer nuevas pistas sobre la naturaleza de la materia oscura.
Si la materia oscura autointeractuante desempeña un papel fundamental en estas fusiones, podría influir en cómo entendemos la formación y evolución de las galaxias en el universo.
Un paso adelante en la comprensión del cosmos
NASA
El trabajo de Alonso-Álvarez y su equipo representa un avance significativo en la astrofísica y en nuestro conocimiento del universo.
Al descubrir que la evolución de las órbitas de los agujeros negros es sensible a la microfísica de la materia oscura, los científicos pueden utilizar las observaciones de fusiones de agujeros negros supermasivos para entender mejor estas partículas esquivas.
Este estudio innovador abre nuevas vías de investigación y nos acerca a desentrañar los misterios de la materia oscura y los agujeros negros supermasivos.
Aunque queda mucho por descubrir, los hallazgos de Alonso-Álvarez nos proporcionan una herramienta valiosa para explorar los secretos más profundos del universo.
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Etiquetas: NASA