Sagitario A*, el agujero negro de nuestra galaxia, gira rápidamente y arrastra consigo el espacio-tiempo

Sagitario A*, el agujero negro de nuestra galaxia, gira rápidamente y arrastra consigo el espacio-tiempo

Colaboración entre el Observatorio Europeo Austral y el EHT

Se descubrió que Sagitario A*, el agujero negro supermasivo situado en el centro de nuestra galaxia, gira sobre sí mismo y arrastra consigo el espacio-tiempo.

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El agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, Sagitario A*, está girando rápidamente y alterando el espacio-tiempo a su alrededor, según ha descubierto un nuevo estudio.

El espacio-tiempo es el continuo de cuatro dimensiones que describe cómo vemos el espacio, fusionando el tiempo unidimensional y el espacio tridimensional para representar la estructura del espacio que se curva en respuesta a cuerpos celestes masivos.

Un equipo de físicos observó el agujero negro, que se encuentra 26.000 años luz de la Tierracon el de la nasa Observatorio de rayos X Chandra, un telescopio diseñado para detectar emisiones de rayos X de regiones calientes del universo. Calcularon la velocidad de rotación de Sagitario A* mediante el llamado método de flujo de salida, que examina las ondas de radio y las emisiones de rayos X que se encuentran en el material y el gas que rodean los agujeros negros, también conocidos como discos de acreción, según A yo estudio publicado el 21 de octubre en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Los investigadores confirmaron que el agujero negro gira sobre sí mismo, provocando el llamado efecto Lense-Thirring. También conocido como arrastre de cuadros, el efecto Lense-Thirring es lo que sucede cuando un agujero negro arrastra el espacio-tiempo junto con su rotación. dijo la autora principal del estudio, Ruth Daly.profesor de física de la Universidad Penn State que diseñó el método de salida hace más de una década.

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Desde la invención del método de flujo de salida, Daly ha trabajado para determinar la rotación de varios agujeros negros y ha escrito a estudio 2019 que exploró más de 750 agujeros negros supermasivos.

«Con esta rotación, Sagitario A* alterará drásticamente la forma del espacio-tiempo en sus alrededores», dijo Daly. «Estamos acostumbrados a pensar y vivir en un mundo en el que todas las dimensiones espaciales son equivalentes: la distancia al techo, la distancia a la pared y la distancia al suelo… todas son lineales, no es como si sólo uno estaba totalmente aplastado en comparación con el otro.

“Pero si tenemos un agujero negro que gira rápidamente, el espacio-tiempo a su alrededor no es simétrico: el agujero negro en rotación arrastra consigo todo el espacio-tiempo… aplasta el espacio-tiempo, y en cierto modo parece un agujero negro. balón de fútbol”, dijo.

La alteración del espacio-tiempo no es nada de qué preocuparse, pero iluminar este fenómeno podría ser muy útil para los astrónomos, afirmó Daly.

«Es una herramienta maravillosa para comprender el papel que desempeñan los agujeros negros en la formación y evolución de las galaxias», afirmó. «El hecho de que sean entidades dinámicas que puedan rotar… y por lo tanto impactar la galaxia en la que se encuentran es muy emocionante e interesante».

A la rotación de un agujero negro se le asigna un valor entre 0 y 1, donde 0 significa que el agujero negro no está girando y 1 es el valor máximo de rotación. Anteriormente no había consenso sobre un valor para la rotación de Sagitario A*, dijo Daly.

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Con el método de flujo de salida, que es el único método que utiliza información tanto del flujo de salida como del material en las proximidades del agujero negro, dijo Daly, se descubrió que Sagitario A* tenía un valor de momento angular de giro entre 0,84 y 0,96, mientras que M87* – un agujero negro en el Cúmulo de galaxias de Virgo que está a 55 millones de años luz de la Tierra, gira con el valor 1 (con una incertidumbre mayor de más o menos 0,2) y está cerca del máximo de su masa.

Aunque el equipo descubrió que los dos agujeros negros giran a velocidades similares, M87* es mucho más masivo que Sagitario A*, dijo Daly, por lo que Sagitario A* tiene menos distancia que recorrer y gira más veces por revolución que M87*.

Sagitario A* «gira mucho más rápido (en comparación), no porque tenga un mayor momento angular de rotación, sino porque tiene menos distancia que recorrer cuando hace una revolución completa», explicó Daly.

Agujeros negros e historia galáctica

Conocer la masa y la rotación de un agujero negro ayuda a los astrónomos a comprender cómo podría haberse formado y evolucionado el agujero negro, dijo Daly.

Los agujeros negros que se formaron como resultado de la fusión de agujeros negros más pequeños normalmente tendrían un valor de giro bajo, dijo Dejan Stojkovic, profesor de cosmología de la Universidad de Buffalo que no participó en el estudio. Sin embargo, un agujero negro creado por la acumulación del gas circundante tendría un valor de giro alto.

La velocidad a la que gira Sagitario A* indicaría que una porción significativa de la masa del agujero negro proviene de la acreción, dijo.

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«La cuestión de si nuestro agujero negro galáctico central gira o no, o a qué velocidad gira, es bastante importante», dijo Stojkovic en un correo electrónico.

“En última instancia, queremos medir lo mejor posible las propiedades del centro de nuestra galaxia. De esta manera podemos aprender sobre la historia y la estructura de nuestra galaxia, probar nuestras teorías o incluso deducir la existencia de algunos objetos muy interesantes e intrigantes, como los agujeros de gusano”, añadió Stojkovic, autor principal del estudio. un estudio de 2019 sobre estructuras hipotéticas.

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