La Singularidad Desnuda

Un universo impredecible de pensamientos y cavilaciones sobre ciencia, tecnología y otros conundros

Un ménage-à-trois cósmico: tripletes de agujeros negros supermasivos

Posted by Carlos en enero 10, 2007

Artist’s impression of quasar GB1508Los quásares son una de las más prodigiosas fuentes energéticas del Universo. A pesar de estar situados a enormes distancias (prácticamente al borde del Universo observable, como su corrimiento al rojo sugiere), son observables desde la Tierra gracias a la formidable cantidad de radiación electromagnética que emiten, equivalente a cientos de galaxias juntas. El único mecanismo que por el momento se considera como viable para producir semejante catarata energética es la acreción de materia en un agujero negro supermasivo (millones de masas solares), similar al que se cree se haya en el núcleo de las galaxias. En la actualidad se conocen unos 100,000 quásares, la mayor parte de ellos solitarios. De hecho, sólo se conocen unas pocas docenas de parejas de quásares. Esto hace aún más sorprendente el hallazgo realizado por S.G. Djorgovski y colaboradores del Instituto de Tecnología de California, la Escuela Politécnica Federal de Lausana, y la Universidad de Arizona. Concretamente, estos investigadores informan del descubrimiento de un quásar triple, en un trabajo titulado

enviado a la revista Astrophysical Journal Letters. En este artículo se excluye la posibilidad de que un quásar doble ya conocido (QQ 1429-008) sea el producto de una lente gravitatoria, y se anuncia la identificación de un tercer quasar anejo al sistema (contenido en un radio de 100,000 a 150,000 años luz, como se indica en el comunicado de prensa de la ESA), identificado gracias a la combinación de imágenes de dos de los mayores telescopios terrestres el Very Large Telescope de Cerro Paranal, en Chile, y el telescopio del W. M. Keck Observatory de Mauna Kea, en Hawaii (EE.UU.).

Triple Quasar

La probabilidad de que un sistema de estas características se forme por casualidad es de 1 entre 20,000 billones, según los autores. Esto lo hace sumamente interesante, pues engarza además con los modelos teóricos del Cosmos primitivo, en los que las interacciones triples de agujeros negros supermasivos surgen con frecuencia. De hecho, según un trabajo de Loren Hoffman y colaboradores, del Harvard Smithsonian Center for Astrophysics y de la Northwestern University, titulado:

y que ha sido recién presentado en la reunión de la American Astronomical Society. De acuerdo con la teoría actual de la materia oscura fría, la estructura cósmica surge por la agregación jerárquica de materia, dando lugar a cuerpos cada vez más masivos. En particular, los agujeros negros supermasivos que se hallan en el núcleo de las galaxias se originaron por la unión de otros agujeros negros menos masivos. Según las simulaciones realizadas, la escala de tiempo en la que dos agujeros negros coalescen es lo suficientemente grande como para permitir que se produzca un encuentro con un tercer agujero negro durante la misma. Es bien conocido que la dinámica de un sistema de tres cuerpos puede ser caótica, lo que da lugar a una gran riqueza de comportamientos, como puede verse en las simulaciones siguientes (realizadas por John Fregeau, de la Northwestern University):



Típica interacción con expulsión de un agujero negro


Interacción que muestra una larga excursión de uno de los agujeros negros


Interacción con un tercer agujero negro más masivo que el sistema binario


Interacción con un tercer agujero negro mucho más ligero que el sistema binario

Entre los diferentes escenarios que se pueden dar en una de estas interacciones triples está la expulsión de uno de los agujeros negros a gran velocidad. La detección de sistemas dobles en espacio abierto podría entonces proporcionar mucha información sobre cómo tenían lugar estos encuentros triples.

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