parafebrero 2016, los científicosObservatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser(LIGO) confirmó la primera detección del fenómeno de ondas gravitacionales.Originalmente predicho por la teoría general de la relatividad de Einstein, GW es causado por la fusión entre objetos masivos como agujeros negros, estrellas de neutrones y agujeros negros supermasivos (SMBH).Se han confirmado docenas de eventos desde 2016, abriendo nuevas ventanas al universo y revolucionando la astronomía y la cosmología.
Otra primicia,Calcular la relatividad y el centro de gravedad(CCRG) anunció por primera vez que pudo haber detectado la fusión de dos agujeros negros con órbitas excéntricas.De acuerdo apapel de equipo, aparecido recientementeastronomía natural, este hallazgo potencial puede explicar por qué algunas fusiones de agujeros negros detectadas por LIGO Scientific Collaboration y Virgo Collaboration son mucho más pesadas de lo que se esperaba anteriormente.
El equipo estaba formado por astrofísicos del CCRG.Instituto de Tecnología de Rochester,Laboratorio de Cálculo Matemático e Investigación Experimental(ICERM) Universidad de Brown y Universidad de Florida.Como señalaron en su artículo, el equipo revisó un descubrimiento anterior realizado en 2020, donde formaron parte del equipo que observó el binario GW más grande jamás detectado (GW190521).Consiste en dos agujeros negros, cada uno con un peso de alrededor de 85 y 66 masas solares.Esto resultó en la formación de 142 remanentes de agujeros negros de masa solar.
Esto constituyó la primera detección de un agujero negro de “masa media”, pero también hubo indicios de que el binario podría haber tenido una órbita excéntrica antes de fusionarse.Una órbita excéntrica puede ser una señal de que los agujeros negros se comen repetidamente entre sí en áreas de agujeros negros densos (como los núcleos galácticos).Se cree que esta fusión es la forma en que crece el SMBH, ubicado en el centro de la mayoría de las galaxias gigantes.Carlos Lousto, profesor de matemáticas y miembro del CCRG, habló recientemente en RIT.presione soltar:
“Las masas estimadas de los agujeros negros son cada una más de 70 veces el tamaño de nuestro Sol, mucho más altas que las estimaciones actuales de la masa máxima predicha por la teoría de la evolución estelar.Esto constituye un caso interesante para estudiar con sistemas binarios de agujeros negros de segunda generación y abre nuevas posibilidades para escenarios de formación de agujeros negros en cúmulos densos”.
Lousto y sus colegas realizaron cientos de nuevas simulaciones numéricas completas en supercomputadoras de laboratorio locales y nacionales para determinar si los binarios de agujeros negros tienen órbitas excéntricas.La simulación tardó casi un año en completarse y mostró que el modelo de alta excentricidad y precesión explica mejor la fusión.En resumen, sus resultados indican que sus órbitas son bastante irregulares y cambian a medida que los agujeros negros se acercan.
“Esto representa un avance significativo en nuestra comprensión de cómo se fusionan los agujeros negros”, dijo Campanelli.“Con nuestras sofisticadas simulaciones de supercomputadoras y una gran cantidad de datos nuevos proporcionados por nuestros detectores de rápida evolución de LIGO y Virgo, estamos haciendo nuevos descubrimientos sobre el universo a un ritmo asombroso”.
Yendo más allá con su análisis, el mismo equipo incorporó diferentes observaciones.Centro de transición de Zwicky(ZTF)Observatorio Palomaen San Diego, California.Estos resultados publicados recientemente sonCartas de revistas astrofísicas, mostró cómo la emisión electromagnética de las fusiones de estrellas de neutrones binarias se puede aplicar a GW150521 para medir la tasa de expansión del universo.
“La observación de las ondas gravitacionales es la constante de Hubble (H0) puede ayudar a comprender la discrepancia actual entre las supernovas de tipo Ia y las limitaciones del fondo cósmico de microondas.Las fusiones de estrellas de neutrones se utilizan principalmente para este propósito porque pueden reducir significativamente la incertidumbre de la medición utilizando emisiones electromagnéticas”.
Usando la señal GW de este evento, el equipo pudo calcular de forma independiente una constante cósmica (o constante de Hubble-Lemaitre) que coincidía con el valor esperado.Descubrieron que sus resultados concordaban estrechamente con los valores aceptados, demostrando una vez más cómo el estudio de GW tiene múltiples aplicaciones astrofísicas y cosmológicas.¡Obviamente, la revolución que comenzó con la primera detección continúa y las nuevas ventanas a nuestro universo están brindando información muy interesante!
Otras lecturas:Instituto de Tecnología de Rochester,astronomía natural