{"id":17164,"date":"2024-12-18T08:41:20","date_gmt":"2024-12-18T06:41:20","guid":{"rendered":"https:\/\/igfae.usc.es\/igfaedb\/?p=17164"},"modified":"2024-12-18T11:41:32","modified_gmt":"2024-12-18T09:41:32","slug":"xenealoxia-dos-buracos-negros","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/igfae.usc.es\/igfaedb\/gl\/xenealoxia-dos-buracos-negros\/","title":{"rendered":"Xenealox\u00eda dos buracos negros: un estudo do IGFAE desenvolve un m\u00e9todo para descubrir os ancestros destes fen\u00f3menos c\u00f3smicos"},"content":{"rendered":"

Un equipo formado por persoal do Instituto Galego de F\u00edsica de Altas Enerx\u00edas (IGFAE) e a Universidade Chinesa de Hong Kong (CUHK) acaba de publicar en The Astrophysical Journal<\/em> <\/a>un artigo no que se prop\u00f3n un novo m\u00e9todo para reconstru\u00edr a ‘\u00e1rbore xeneal\u00f3xica\u2019 dos buracos negros. Un dos autores principais deste traballo \u00e9 Juan Calder\u00f3n Bustillo, investigador\u00a0 Ram\u00f3n y Cajal no IGFAE, centro mixto da Universidade de Santiago de Compostela e a Xunta de Galicia.<\/p>\n

O enfoque desta investigaci\u00f3n ofrece unha maneira de inferir as propiedades dos buracos negros \u2018proxenitores\u2019 das fusi\u00f3ns protagonizadas por estes fen\u00f3menos c\u00f3smicos, un dos eventos m\u00e1is brutais que se poden observar no universo. Froito destas fusi\u00f3ns x\u00e9ranse as ondas gravitacionais, unha especie de \u2018engurras\u2019 no espazo-tempo que viaxan \u00e1 velocidade da luz, e que na actualidade poden detectarse a trav\u00e9s dos detectores desenvolvidos por colaboraci\u00f3ns internacionais como Virgo, Kagra ou LIGO, na que participa o IGFAE.<\/p>\n

Descifrando a \u00e1rbore xeneal\u00f3xica dos buracos negros<\/strong><\/h5>\n

Mediante a an\u00e1lise das ondas gravitacionales \u00e9 posible obter informaci\u00f3n sobre os buracos negros fusionados, como as s\u00faas masas, o sentido do seu xiro e outras pistas sobre as s\u00faas orixes. Na maior\u00eda dos casos, os buracos negros f\u00f3rmanse a partir dos restos de estrelas masivas que colapsaron baixo a s\u00faa propia gravidade, unha vez esgotan o seu combustible nuclear.<\/p>\n

Con todo, segundo as teor\u00edas astrof\u00edsicas, existe unha especie de \u2018baleiro\u2019 no cal os buracos negros non poden formarse directamente a partir do colapso estelar, e que se co\u00f1ece como \u2018 intervalo de masas de inestabilidade de pares\u2019. Crese que os buracos negros dentro deste intervalo orix\u00ednanse a partir de fusi\u00f3ns xer\u00e1rquicas, \u00e9 dicir, fusi\u00f3ns sucesivas de buracos negros \u2018ancestrais\u2019 m\u00e1is pequenos, cada un dos cales forma un buraco negro progresivamente m\u00e1is masivo. Conforman, desta maneira, unha especie de \u00e1rbore xeneal\u00f3xica no que este artigo pretende mergullarse.<\/p>\n

A\u00ednda que esta explicaci\u00f3n parece sinxela, o proceso non \u00e9 trivial. Para que un buraco negro participe en fusi\u00f3ns sucesivas, debe permanecer ligado \u00e1 s\u00faa contorna hospedadora, como unha galaxia ou un c\u00famulo estelar denso. Con todo, os buracos negros producidos en fusi\u00f3ns adquiren unha velocidade de retroceso, ou \u2018patada\u2019, que pode alcanzar miles de quil\u00f3metros por segundo, a mi\u00fado suficiente para expulsalos da maior\u00eda das contornas que o acollen. Por exemplo, nos c\u00famulos globulares, que se consideran hospedadores clave para as fusi\u00f3ns de buracos negros, a velocidade de escape \u00e9 de s\u00f3 uns 50 km\/s. A\u00ednda que o xiro e a masa dos buracos negros poden medirse directamente a partir dos sinais de ondas gravitacionais, a velocidade de retroceso depende das propiedades dos \u2018antepasados\u2019 dos buracos negros en fusi\u00f3n, que non se poden observar directamente.<\/p>\n

\u201cCon este tipo de estudo, non s\u00f3 podemos adivi\u00f1ar os antepasados dos buracos negros que observamos. Tam\u00e9n podemos adivi\u00f1ar en que tipo de contorna (se \u00e9 que a hai!) puido ter lugar este proceso. Se ningunha contorna \u00e9 viable e estes buracos negros non poden ser o resultado de fusi\u00f3ns anteriores, quiz\u00e1 te\u00f1amos que volver expornos a evoluci\u00f3n estelar ou considerar que quiz\u00e1 non esteamos a observar buracos negros en absoluto\u201d, afirma Juan Calder\u00f3n.<\/p>\n

An\u00e1lise do misterioso sinal GW190521<\/strong><\/h5>\n

O equipo aplicou esta t\u00e9cnica ao misterioso sinal de ondas gravitacionais GW190521<\/a>, que implica a un buraco negro que cae nese \u2018baleiro de masas prohibido\u2019. \u201cDescubrimos que, segundo as propiedades que certos grupos atoparon para este buraco negro, \u00e9 pouco probable que se formase nun C\u00famulo Globular debido \u00e1s grandes \u2018patadas\u2019 que este buraco negro pode herdar\u201d, afirma Carlos Ara\u00fajo, estudante de mestrado no Instituto de Astrof\u00edsica de Canarias (IAC) e antigo alumno de licenciatura na USC, tam\u00e9n autor do artigo.<\/p>\n

\u201cDe feito, as contornas con maiores velocidades de escape, como os N\u00facleos Gal\u00e1cticos Activos ou os C\u00famulos Estelares Nucleares parecen m\u00e1is plausibles, debido \u00e1 s\u00faa capacidade para reter buracos negros con grandes velocidades de escape. Isto concorda cos estudos existentes que suxiren que GW190521 produciuse nun N\u00facleo Gal\u00e1ctico Activo\u201d, afirma Henry Wong, antigo estudante de CUHK e agora cient\u00edfico de datos no sector privado.<\/p>\n

\u201cDescubrimos que podemos acceder \u00e1 patada de nacemento do buraco negro porque est\u00e1 estreitamente ligada ao seu esp\u00edn. Por desgraza, hoxe en d\u00eda non podemos medir os espines con moita precisi\u00f3n, o que constit\u00fae un dos factores limitantes do noso estudo. A medida que LIGO e Virgo sigan aumentando a s\u00faa sensibilidade e entren en funcionamento novos detectores de terceira xeraci\u00f3n, o noso m\u00e9todo proporcionar\u00e1 informaci\u00f3n m\u00e1is detallada sobre a xenealox\u00eda dos buracos negros que observamos\u201d, afirma Ania Liu, coautora do estudo e estudante de doutoramento na CUHK.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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