Astrónomos anuncian el descubrimiento de agujeros negros supermasivos

Dos agujeros negros supermasivos orbitan entre sí en un sistema binario. Están 10 veces más cerca entre sí que los agujeros negros en el único otro sistema de agujeros negros supermasivo binario conocido. Crédito: Caltech / R. Hurt (IPAC)

Un equipo de investigadores de la Universidad de Purdue y otras instituciones ha descubierto una masa masiva[{» attribute=»»>black hole binary system, one of only two known such systems. The two black holes, which orbit each other, likely weigh the equivalent of 100 million suns each. One of the black holes powers a massive jet that moves outward at nearly the speed of light. The system is so far away that the visible light seen from Earth today was emitted 8.8 billion years ago.

The two are only between 200 AU and 2,000 AU apart, at least 10 times closer than the only other known supermassive binary black hole system. One AU is the distance from the Earth to the sun, which is about 150 million kilometers (93 million miles) or 8.3 light minutes.

The close separation is significant because such systems are expected to merge eventually. That event will release a massive amount of energy in the form of gravitational waves, causing ripples in space in every direction (and oscillations in matter) as the waves pass through.

Finding systems like this is also important for understanding the processes by which galaxies formed and how they ended up with massive black holes at their centers.

Breve resumen de los métodos.

Los investigadores descubrieron el sistema por casualidad cuando notaron un patrón sinusoidal recurrente en las diferencias de emisión de brillo de radio a lo largo del tiempo, según los datos tomados después de 2008. Una búsqueda posterior de datos históricos reveló que el sistema también estaba cambiando de la misma manera a fines de la década de 1970. a principios de la década de 1980. Este tipo de variación es exactamente lo que los investigadores esperarían si una emisión de flujo de un agujero negro se viera afectada por el efecto Doppler debido a su movimiento orbital mientras oscilaba alrededor del otro agujero negro. Matthew Lister, de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Purdue, y su equipo tomaron imágenes del sistema entre 2002 y 2012, pero el radiotelescopio del equipo carece de la resolución necesaria para resolver agujeros negros individuales a una distancia tan grande. Sus datos de imágenes respaldan el escenario del agujero negro binario y también proporcionan el ángulo direccional del flujo de salida, que es un componente importante del modelo de hoja para los cambios inducidos por Doppler.

Se ven dos agujeros negros supermasivos orbitando entre sí en la animación en bucle de este artista. El agujero negro más masivo, cientos de millones de veces la masa de nuestro Sol, libera chorros que cambian en brillo aparente a medida que el dúo se orbita entre sí. Los astrónomos encontraron evidencia de este escenario en un cuásar llamado PKS 2131-021 después de analizar 45 años de observaciones de radio que muestran que el sistema se vuelve más oscuro y más brillante periódicamente. Se cree que el patrón periódico observado es el resultado del movimiento orbital del chorro. Crédito: Caltech / R. Hurt (IPAC)

Experiencia del profesor de la Universidad de Purdue

Matthew Lister, profesor de física y astronomía de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Purdue, se especializa en su investigación en las siguientes áreas: núcleos galácticos activos, chorros y choques astrofísicos, cuásares y objetos BL Lacertae, galaxias Seyfert I de franja angosta y fundamental muy larga. interferometría

Para más información sobre este estudio:

Referencia: «Fenómenos inesperados de Blazar PKS 2131–021: un candidato único para un agujero negro supermasivo» por S.O’Neill, S. Kiehlmann, ACS Readhead, MF Aller, RD Blandford, I. Liodakis, ML Lister, P . Mróz, C. P. O’Dea, T. J. Pearson, V. Ravi, M. Vallisneri, K. A. Cleary, M. J. Graham, K. B. Grainge, M. W. Hodges, T. Hovatta, A. Lähteenmäki, J. W. Lamb, T. J. W. Lazio, W. Max-Moerbeck, V. Pavlido, T. Prince, R. A., Reeves, M. Cartas de revistas astrofísicas.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac504b

Financiamiento: incluye apoyo al programa MOJAVE NASA-Fermi da 80NSSC19K1579, NNX15AU76G y NNX12A087G.