Los agujeros negros ahora pueden recorrer el universo a velocidades asombrosas de poco menos del 10% de la velocidad de la luz.
Según simulaciones de colisiones entre estos cuerpos extremos, esta es la velocidad máxima que pueden alcanzar los agujeros negros después de una colisión energética.
Esto es mucho más rápido que cuentas anterioresLo que sugiere que, aunque todavía tenemos mucho que aprender sobre cómo colisionan los agujeros negros, cada vez estamos más cerca de comprender estos eventos violentos y sus consecuencias.
«Pudimos proporcionar una estimación precisa del rebote final producido por la colisión de dos agujeros negros de alta energía». Escriben los investigadores James Healy y Carlos Lusto del Instituto de Tecnología de Rochester.
«Una extrapolación de los ciclos máximos nos llevó a estimar el rebote final en 28.562 ± 342 kilómetros por segundo, lo que lo limita a menos del 10 por ciento de la velocidad de la luz».
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Cuando dos agujeros negros se fusionan, el producto final no necesariamente termina en la ubicación orbital galáctica original como un binario. La colisión, dependiendo de su energía, puede producción de retroceso Esto «empuja» el agujero negro final, la consecuencia del agujero negro original, hacia una nueva trayectoria y velocidad.
Esto ocurre cuando la energía gravitacional se distribuye de manera desigual, y se emite una mayor cantidad en una dirección, como resultado de masas, espines o ambos desiguales en el par de agujeros negros antes de la fusión.
Estimaciones anteriores sitúan la velocidad máxima que se puede alcanzar con este impacto en aproximadamente 5000 kilometros (3107 millas) por segundo en relación con el origen.
Hasta ahora se ha descubierto un rápido agujero negro que los científicos creen que es producto de un contragolpe. Ella viaja por todas partes 1.542 kilómetros por segundo. Pero definir los límites del proceso puede ayudar a los astrónomos a saber con qué frecuencia ocurre.
Esta es información importante para la ciencia de los agujeros negros. Por ejemplo, hemos descubierto agujeros negros con más masa de lo que sugiere la teoría.
Esto podría explicar la gran cantidad de agujeros negros que orbitan después de colisionar. Más agujeros negros en movimiento aumentan las posibilidades de colisiones, lo que puede conducir a la producción de agujeros negros más grandes que la masa del objeto. Límite de masa de descomposición básica..
Healey y Lustow utilizaron una supercomputadora para realizar 1.381 simulaciones numéricas completas de colisiones entre dos agujeros negros de igual masa con puntos que rotan de manera opuesta a lo largo de su plano orbital.
Así consiguieron su velocidad máxima: 28,562 kilómetros (17,748 millas) por segundo. Y esto es más de 100 millones de kilómetros por hora. La velocidad de escape de un objeto que se mueve rápidamente a través de la Vía Láctea desde la región solar es 497 kilómetros por segundo.
El objeto más rápido jamás construido por el hombre es la sonda solar Parker 163 kilómetros por segundo en 2021.
Entonces, ¿los agujeros negros se encuentran en perfectas condiciones de colisión? Cayó muy rápidamente. Afortunadamente, es poco probable que suceda el escenario exacto que utilizaron los investigadores. Pero el descubrimiento de limitaciones extremas prepara el terreno para futuros estudios.
En realidad, es algo reconfortante saber eso. Un estudio realizado hace unos años descubrió que podría haber cientos de agujeros negros en retroceso orbitando la Vía Láctea incluso cuando lees esas palabras.
Si viajaran un poco más lento, la idea parecería menos intimidante (aunque de todos modos es poco probable que choquen contra nosotros).
Healy y Lustow también notaron que la rotación y orientación de los agujeros negros en sus simulaciones eran críticas para la velocidad de la patada resultante. Planean explorar el papel del espín con mayor detalle en un artículo futuro.
Investigación publicada en Cartas de revisión física.
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