Gaia puede detectar agujeros negros libres que pasan cerca de estrellas en la Vía Láctea

Lo que pasa con los agujeros negros es que son difíciles de ver. Normalmente solo podemos detectar su existencia cuando podemos detectar su atractivo. Y si hay agujeros negros malignos que simplemente viajan por toda la galaxia y no están asociados con otro cósmico luminoso, entonces será muy difícil detectarlos. Pero ahora tenemos un nuevo conjunto de datos potencial para hacer precisamente eso.

Gaia acaba de lanzar su tercer conjunto de datos masivo que contiene datos astrométricos de más de 1.500 millones de estrellas, aproximadamente el 1% del número total de estrellas de la galaxia. Según un nuevo artículo de investigación de Jeff Andrews de la Universidad de Florida y la Universidad Northwestern, es posible que Gaia detecte perturbaciones causadas por un agujero negro rebelde que interactúa brevemente con una de las 1.500 millones de estrellas en su catálogo. Desafortunadamente, no es muy probable que tal interacción haya ocurrido realmente durante el tiempo de la observación de Gaia.

Este artículo es el tercero de una serie que explora la posibilidad de usar el nuevo conjunto de datos de Gaia para encontrar pareja para algunas de sus estrellas. Las estrellas brillantes son la especialidad de Gaia, pero muchas tienen «compañeros oscuros» indetectables como sus compañeros emisores de luz. No todos estos compañeros oscuros son agujeros negros; algunos pueden ser estrellas muertas que ya han consumido su suministro de combustible pero que no eran lo suficientemente masivas como para formar un agujero negro.

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El primer artículo analizó cómo los científicos podrían usar los datos de Gaia para capturar las firmas de estos camaradas oscuros. El segundo se centró en si los datos contenían indicios de relaciones orbitales binarias muy largas con períodos orbitales que duran más que la línea de tiempo de observación. Estos dos estudios apuntan a análisis válidos que, sin duda, alguien llevará a cabo ahora que se han publicado los datos de Gaia. Sin embargo, no tocan lo que es el más interesante de todos los compañeros oscuros: los agujeros negros.

Se estima que el número de agujeros negros en la Vía Láctea está entre los 10 millones y los 1.000 millones, entre el 0,01% y el 1% del total de estrellas posibles en la galaxia. Pero la mayoría son del tamaño de una estrella y son muy difíciles de detectar usando datos convencionales. Su retirada puede notarse en el conjunto de datos de Gaia.

La propia Gaia recopila datos astrométricos, que descubren la ubicación, los movimientos y las magnitudes de las estrellas. Cualquier interacción, por rápida que sea, con un agujero negro, puede afectar a cualquiera de estas escalas. Es sólo una cuestión de entender qué buscar.

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Esto puede no ser fácil, como lo ilustran las matemáticas complejas y las «suposiciones extremas» detalladas en los artículos de Andrews. Señala que alrededor de 300.000 estrellas en el catálogo de Gaia muestran eventos de aceleración. Sin embargo, también indica que con algunas suposiciones muy completas sobre el contenido de materia oscura de la Vía Láctea, es probable que ninguna de estas 300.000 aceleraciones observadas se deba a interacciones con un agujero negro rebelde.

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Pero esto no significa que no se pueda detectar tal interacción con Gaia. De hecho, Andrews cree que esto es posible, con algunas suposiciones sobre cómo está organizada la propia galaxia. La interacción transitoria de un agujero negro rebelde con una estrella luminosa es solo un evento raro que Gaia probablemente no captó durante su período de observación. Pero si otro científico encuentra evidencia de tal interacción escondida en los datos u otra misión futura puede obtener evidencia de ello, tal descubrimiento sería una gran ayuda para la ciencia del agujero negro.

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imagen principal:
Ilustración de la colisión de un agujero negro.
Crédito – Caltech-IPAC

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