Es hora de encontrar todos los agujeros negros que faltan. Así es como los astrónomos planean encontrarlos.

Ese es el argumento presentado por un par de astrofísicos japoneses, quienes escribieron un artículo proponiendo una nueva búsqueda de millones de «agujeros negros aislados» o isolated black holes (IBH) que probablemente pueblan nuestra galaxia. Estos agujeros negros, perdidos en la oscuridad, comen materia del medio interestelar: el polvo y otras cosas que flotan entre las estrellas. Pero ese proceso es ineficiente, y gran parte del material es expulsado al espacio a altas velocidades. A medida que ese flujo de salida interactúa con el entorno circundante, escribieron los investigadores, debería producir ondas de radio que los radiotelescopios humanos puedan detectar. Y si los astrónomos pueden filtrar esas ondas de todo el ruido que hay en el resto de la galaxia, podrían detectar estos agujeros negros invisibles.

Los investigadores escribieron en su artículo:

“Una manera ingenua de observar los IBH es a través de su emisión de rayos X”.

¿Por qué? A medida que los agujeros negros absorben la materia del espacio, esa materia en sus márgenes se acelera y forma lo que se conoce como un disco de acreción. La materia en ese disco se frota contra sí misma mientras gira hacia el horizonte de eventos, un punto sin retorno de un agujero negro, escupiendo rayos X en el proceso. Pero los agujeros negros aislados, que son pequeños en comparación con los agujeros negros supermasivos, no emiten una gran cantidad de rayos X de esta manera. Simplemente no hay suficiente materia o energía en sus discos de acreción para crear grandes firmas de rayos X. Y las búsquedas anteriores de IBH que usan rayos X no han logrado resultados concluyentes.

Millones de agujeros negros se esconden en nuestra galaxia
Agujero negro supermasivo. Crédito: X-ray: NASA/CXC/Villanova University/J. Neilsen; Radio: Event Horizon Telescope Collaboration

Daichi Tsuna de la Universidad de Tokio y Norita Kawanaka de la Universidad de Kioto, dijo en un comunicado:

“Estos flujos de salida pueden hacer que los IBH sean detectables en otras longitudes de onda. Los flujos de salida pueden interactuar con la materia circundante y crear fuertes choques sin colisión en la interfaz. Estos choques pueden amplificar los campos magnéticos y acelerar los electrones, y estos electrones emiten radiación sincrotrón en la longitud de onda de radio”.

En otras palabras, el flujo de salida que se desliza a través del medio interestelar debería hacer que los electrones se muevan a velocidades que producen ondas de radio.

Los agujeros negros de masa estelar son ocasionalmente detectables en sistemas binarios con estrellas regulares, porque los sistemas binarios pueden producir ondas gravitacionales y las estrellas compañeras pueden proporcionar combustible para grandes estallidos de rayos X. Y los agujeros negros supermasivos tienen discos de acreción que emiten tanta energía que los astrónomos pueden detectar y aun fotografiarlos.

Pero los IBH, están en el rango medio entre esos otros dos tipos, son mucho más difíciles de detectar. Hay un puñado de objetos en el espacio que los astrónomos sospechan que podrían ser IBH, pero esos resultados son inciertos. Pero investigaciones anteriores, que incluyen un artículo de 2017 en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, que Portegies Zwart es coautor, sugiere que millones de ellos podrían estar escondidos allí.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en el sitio de pre-impresión en arXiv

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