El agujero negro de nuestra galaxia gira a gran velocidad y arrastra consigo el espacio-tiempo, según los científicos

El agujero negro de nuestra galaxia gira a gran velocidad y arrastra consigo el espacio-tiempo, según los científicos

(CNN) –– El agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, Sagitario A*, gira rápidamente y altera 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 colosales.

Un equipo de físicos observó el agujero negro, que se encuentra 26.000 años luz de la Tierracon el Observatorio de Radiografía de Chandra NASA, un telescopio diseñado para detectar emisiones de rayos X de regiones calientes del universo. Calcularon la velocidad de rotación de Sagitario A* utilizando el llamado método de flujo de salida, que analiza las ondas de radio y las emisiones de rayos X que se pueden encontrar en el material y los gases que rodean los agujeros negros. también conocido como disco de acreción, según el estudiar publicado el 21 de octubre en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Los investigadores confirmaron que el agujero negro está girando, generando lo que se conoce como 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 giro. dijo la autora principal del estudio, Ruth Daly.profesor de física en la Universidad Estatal de Pensilvania, quien diseñó el método de salida hace más de una década.

Desde la invención del método de flujo de salida, Daly ha estado trabajando para determinar el giro de varios agujeros negros y fue autor de un estudio 2019 que exploró más de 750 agujeros negros supermasivos.

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«Con este giro, Sagitario A* alterará dramáticamente la forma del espacio-tiempo en su vecindad», dijo Daly. “Estamos acostumbrados a pensar y vivir en un mundo donde 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 que uno sea completamente aplastado en comparación. con los demás.

«Pero si tienes un agujero negro que gira rápidamente, el espacio-tiempo a su alrededor no es simétrico: el agujero negro que gira arrastra consigo todo el espacio-tiempo… aplasta el espacio-tiempo, y en algunos aspectos parece una bola de fútbol”, explicó.

La alteración del espacio-tiempo no es nada de qué preocuparse, pero arrojar luz sobre 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 luego que puedan impactar la galaxia en la que se encuentran, es muy emocionante e interesante».

El giro de los agujeros negros supermasivos

Al giro de un agujero negro se le asigna un valor de 0 a 1, donde cero significa que el agujero negro no está girando y 1 es el valor máximo de giro. Anteriormente no había consenso sobre el valor del giro A* de Sagitario, dijo Daly.

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

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Si bien el equipo había descubierto que los dos agujeros negros giraban 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 cada giro de M87. *.

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

Agujeros negros e historia galáctica

Conocer la masa y el giro de un agujero negro ayuda a los astrónomos a comprender cómo podría formarse y evolucionar, 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, profesora de cosmología de la Universidad de Buffalo, que no participó en el estudio. Sin embargo, un agujero negro formado con una acumulación de 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, señaló.

«La cuestión de si nuestro agujero negro galáctico central está girando o no, o a qué velocidad está girando, 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 inferir la existencia de algunos objetos muy interesantes e intrigantes como los agujeros de gusano», añadió Stojkovic, autor principal del estudio. estudio 2019 sobre estructuras hipotéticas.

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