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Si dos agujeros negros se fusionan en medio del espacio, y nadie está cerca para verlo, ¿realmente sucede?
Hasta la fecha, la única forma en que los astrónomos han podido comprobar la fusión de agujeros negros es a través de su emisión de ondas gravitacionales, sutiles ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo. Esas fusiones carecen de cualquier contrapartida en el espectro electromagnético: no hay boom, ni flash, ni supernova, ni luz alguna.
Estas fusiones de agujeros negros eran relativamente pequeñas, y los agujeros negros no superaban unas pocas docenas de veces la masa del sol. Sin embargo, las fusiones de agujeros negros mucho más grandes, los supermasivos, podrían ir acompañadas de un fantástico espectáculo de luces. Si pudiéramos captar tanto las ondas gravitacionales como las electromagnéticas del mismo evento, se abriría una ventana completamente nueva para estudiar la naturaleza de la gravedad extrema.
La forma más fácil de detectar la fusión de agujeros negros gigantes es identificar los discos de acreción brillantes que rodean a cada uno de ellos (conocidos como núcleos galácticos activos o AGN), según un nuevo artículo publicado recientemente en la revista de preimpresión arXiv. De hecho, es posible que ya tengamos entre manos un candidato a fusionarse con la radiogalaxia 0402+379. Pero encontrar esos pares es penosamente difícil, y requiere horas de observaciones detalladas, y algunos golpes de suerte.
Otro método consiste en buscar la variabilidad de la emisión de luz de un AGN. A medida que los agujeros negros orbitan y se acercan constantemente entre sí, la emisión total de luz cambiará de forma casi regular. Un candidato con este enfoque es el blazar OJ 287, que se ilumina aproximadamente cada 12 años.
Por último, los astrónomos podrían detectar la fusión de agujeros negros a través del desplazamiento Doppler de la luz emitida por la pareja, aunque no puedan distinguir los agujeros negros individuales. Esto es similar a la técnica utilizada para identificar exoplanetas alrededor de estrellas lejanas.
Los autores del artículo subrayan que acabamos de empezar en esto de la "astronomía de ondas gravitacionales" y que nos queda mucho trabajo por hacer antes de que podamos detectar una fusión masiva de agujeros negros en el acto. Pero si lo hiciéramos, sería una mina de oro a la escala de las observaciones de la explosión de la kilonova: una oportunidad única para estudiar las propiedades de la gravedad en uno de los entornos más extremos del cosmos.
Fuentes, créditos y referencias:
"Electromagnetic Counterparts to Massive Black Hole Mergers", arxiv.org/abs/2109.03262
Créditos a Universe Today