Un agujero negro aún no descubierto anunció su existencia a los astrónomos cuando se rompió y devoró una estrella que vagaba cerca de él.
Un agujero negro de masa media se encuentra en una galaxia enana a un millón de años luz de distancia una tierra La estrella se desgarró en un evento que los astrónomos llaman evento de perturbación de marea (TDE). TDE se hizo visible cuando lanzó una ola de radiación tan poderosa que superó brevemente a todas las estrellas combinadas de la casa de su galaxia enana.
TDE puede ayudar a los científicos a comprender la relación entre las galaxias y agujeros negros dentro de ellos. También proporciona a los astrónomos otro agujero negro intermedio para estudiar. “Este descubrimiento ha causado un gran entusiasmo porque podemos usar eventos de perturbación de mareas para no solo encontrar más agujeros negros de masa intermedia en una enana tranquila”. galaxias sino también para medir sus masas”, dijo el coautor de la investigación y astrónomo de la Universidad de California, Santa Cruz (UCSC), Ryan Foley, en declaración (Se abre en una nueva pestaña).
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Resplandor TDE – rombo en 2020 neh (Se abre en una nueva pestaña)Fue observado por primera vez por astrónomos utilizando el Young Supernova Experiment (YSE), un estudio astronómico que detecta eventos cósmicos de corta duración, como explosiones de supernova, en las que un agujero negro comenzó a devorar una estrella.
Observar este momento inicial de destrucción fue vital para permitir que un equipo internacional dirigido por científicos de la UCSF, la primera autora investigadora y la astrónoma del Instituto Niels Bohr, Charlotte Angus, midieran y encontraran la masa del agujero negro a su alrededor. 100.000 millones de veces la masa del Sol. (Se abre en una nueva pestaña)
Los TDE se han utilizado con éxito para medir la masa de los agujeros negros supermasivos en el pasado, pero esta es la primera vez que se ha demostrado que funcionan para documentar las masas de los agujeros negros de masa intermedia más pequeños.
Esto significa que la observación inicial del resplandor increíblemente rápido AT 2020neh podría proporcionar una línea de base para medir las masas de agujeros negros de tamaño mediano en el futuro.
“El hecho de que pudiéramos capturar este agujero negro de tamaño mediano mientras devoraba una estrella nos dio una maravillosa oportunidad de descubrir lo que podría haber estado oculto para nosotros”, dijo Angus. Además, podemos usar las propiedades del brillo mismo para comprender este grupo esquivo de agujeros negros de peso medio, que pueden representar la mayoría de los agujeros negros en el centro de las galaxias.
Esta clase de agujeros negros de tamaño mediano tiene un rango de masas entre 100 y 100 000 veces el solhaciéndolos mucho más masivos que los agujeros negros de masa estelar pero mucho más pequeños que los agujeros negros supermasivos en el centro de la mayoría de las galaxias, incluyendo vía Láctea.
Los físicos han sospechado durante mucho tiempo que los agujeros negros supermasivos, cuyas masas pueden ser millones o incluso miles de millones de veces la masa del Sol, pueden crecer a masas tan masivas como resultado de la fusión de agujeros negros de masa media.
Una teoría sobre el mecanismo que podría facilitar este crecimiento es que el universo primitivo era rico en galaxias enanas con agujeros negros intermedios.
Cuando estas galaxias enanas se fusionaron o fueron engullidas por galaxias más grandes, los agujeros negros intermedios dentro de ellas se dispersaron entre sí, aumentando así su masa. Este proceso secuencial de fusiones cada vez más grandes eventualmente conducirá a agujero negro gigante Los titanes están en el corazón de la mayoría de las galaxias en la actualidad.
“Si podemos entender cuántos agujeros negros de masa intermedia hay, cuántos y dónde están, podemos ayudar a determinar si nuestras teorías sobre la formación de agujeros negros supermasivos son correctas”, dijo el coautor y profesor de astronomía de la UCLA. Enrico Ramirez Ruiz es astrofísico.
Una de las preguntas pendientes con respecto a la teoría del crecimiento de los agujeros negros es: ¿todas las galaxias enanas tienen su propio agujero negro de masa intermedia? Esto es difícil de responder porque debido a que los agujeros negros atrapan la luz detrás de un límite exterior llamado horizonte de eventos, son efectivamente invisibles a menos que se alimenten del gas y el polvo circundantes, o si se rompen. estrellas en TDE.
Los astrónomos pueden utilizar otros métodos, como observar el efecto gravitacional de las estrellas que las orbitan, para inferir la presencia de agujeros negros. Sin embargo, estos métodos de detección actualmente no son lo suficientemente sensibles para ser aplicados a agujeros negros distantes en el centro de las galaxias enanas.
Como resultado, algunos agujeros negros de masa media han sido rastreados hasta galaxias enanas. Esto significa que al detectar y medir destellos TDE para agujeros negros de tamaño mediano como AT 2020neh, podría ser una herramienta vital para resolver el debate sobre el crecimiento de agujeros negros supermasivos.
La investigación del equipo se publicó el 10 de noviembre en la revista astronomía natural (Se abre en una nueva pestaña).
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