Los agujeros negros que se acercan pueden alcanzar ~ 10% de la velocidad de la luz, dicen los científicos: ScienceAlert
Los agujeros negros ahora pueden estar atravesando el Universo a velocidades asombrosas, un poco menos del 10% de la velocidad de la luz.
Basado en simulaciones de colisiones entre estos objetos extremos, esta es la velocidad máxima que pueden alcanzar los agujeros negros después de una colisión energética.
Esto es mucho más rápido que calculos previoslo que sugiere que si bien todavía tenemos mucho que aprender sobre cómo chocan los agujeros negros, nos estamos acercando a la comprensión de estos eventos violentos y sus consecuencias.
«Pudimos proporcionar una estimación precisa del retroceso final, producto de la colisión de alta energía de dos agujeros negros». escriben los investigadores James Healy y Carlos Lousto del Instituto de Tecnología de Rochester.
«La extrapolación a giros extremos nos llevó a estimar un valor de 28.562 ± 342 kilómetros por segundo para el retroceso final, poniendo así un límite para este por debajo del 10% de la velocidad de la luz».
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Cuando dos agujeros negros se fusionan, el producto final no necesariamente termina ocupando la posición orbital galáctica original como el binario. La colisión, dependiendo de su energía, puede producir un retroceso que «patea» el agujero negro final, el producto de los dos originales, a una nueva trayectoria y velocidad.
Esto ocurre cuando la energía gravitacional se distribuye de manera desigual, con más emisión en una dirección, el resultado de masas o espines desiguales, o ambos, en el par de agujeros negros previo a la fusión.
Estimaciones anteriores sitúan la velocidad máxima que podría lograrse a partir de este efecto en alrededor de 5.000 kilómetros (3,107 millas) por segundo en relación con su punto de origen.
Hasta el momento, se ha detectado un agujero negro de alta velocidad que los científicos creen que es producto de una patada de retroceso. está viajando 1.542 kilómetros por segundo. Pero definir las limitaciones del proceso puede ayudar a los astrónomos a determinar con qué frecuencia sucede esto.
Esta es información crucial para la ciencia de los agujeros negros. Por ejemplo, hemos detectado agujeros negros que son más masivos de lo que la teoría sugiere que deberían ser.
Una gran cantidad de agujeros negros que giran después de ser golpeados en una colisión podría explicar esto. Más agujeros negros en movimiento aumentan las posibilidades de colisiones, lo que podría producir agujeros negros más masivos que la Tierra. límite de masa de colapso del núcleo.
Healy y Lousto utilizaron una supercomputadora para ejecutar 1.381 simulaciones numéricas completas de colisiones entre dos agujeros negros de igual masa con giros opuestos apuntando a lo largo de su plano orbital.
Así alcanzaron su velocidad máxima: 28.562 kilómetros (17.748 millas) por segundo. Eso es más de 100 millones de kilómetros por hora. La velocidad de escape de un objeto que atraviesa la Vía Láctea desde la vecindad solar es 497 kilómetros por segundo.
El objeto más rápido jamás construido por humanos es la sonda solar Parker, que logró 163 kilómetros por segundo en 2021.
Entonces, ¿agujeros negros en condiciones óptimas de colisión? Muy rapido. Afortunadamente, es muy poco probable que suceda el escenario exacto utilizado por los investigadores; pero descubrir limitaciones extremas prepara el escenario para futuros estudios.
Es un poco reconfortante saberlo, en realidad. Un estudio de hace unos años descubrió que podría haber cientos de agujeros negros golpeados por una patada de retroceso alrededor de la Vía Láctea incluso mientras lees estas palabras.
Si viajan un poco más lento, la idea parece un poco menos intimidante (aunque probablemente no nos golpeen de todos modos).
Healy y Lousto también notaron que el giro y la orientación de los agujeros negros en su simulación fueron críticos para la velocidad de la patada resultante. Planean explorar el papel del giro con más detalle en un artículo futuro.
La investigación fue publicada en cartas de revisión física.
