Los agujeros negros que produjeron las primeras ondas gravitacionales detectadas pueden tener orígenes exóticos en el universo temprano. Cuando el Observatorio gravitacional interferómetro láser de onda avanzada, LIGO, vislumbró las ondas gravitacionales de la fusión de dos agujeros negros, los científicos se sorprendieron por el tamaño de los agujeros negros, eran - alrededor de 30 veces la masa del Sol.
Alain r/Wikimedia Commons
Inspirado por este hallazgo inusual, dos artículos publicados en la revista Physical Review Letters proponen que los agujeros negros fuertes nacieron en la infancia del universo. A diferencia de run-of-the-mill agujeros negros que se forman a partir de estrellas en colapso, tales agujeros negros primordiales podrían haberse formado cuando las regiones densas del universo muy temprano colapsaron bajo su propia gravedad, sugieren algunas teorías.
Si existen, los agujeros negros primordiales también podrían resolver otro enigma: la identidad de la materia oscura, la fuente desconocida de masa en el universo que contiene galaxias y cúmulos de galaxias juntas.
los agujeros negros primordiales podrían compensar la masa perdida del universo, una idea que contradice la teoría más popular que la materia oscura está compuesta de partículas detectadas. Un equipo de astrofísicos japoneses informaron que los agujeros negros de LIGO pueden ser primordiales, y que, de ser así, se podría compensar una parte de la materia oscura del universo.
Científicos de la Universidad Johns Hopkins reportaron el 19 de mayo que la tasa estimada de LIGO de fusiones de agujeros negros coincide con la esperada a partir de la materia oscura primordial de los agujeros negros. Los agujeros negros de LIGO 'tienen una masa más grande de lo esperado se pregunta el astrofísico Simeón Bird y sus colegas de la Universidad Johns Hopkins. "Gosh - es inesperado - ¿qué otra cosa podría ser", dice Bird. Las investigaciones anteriores habían descartado agujero negro primordial de materia oscura para todos, pero con un estrecho rango de masas. Pero ese rango permitido pasa a superponerse con las masas de los agujeros negros encontrados con LIGO.
Basándose en el conocimiento de las propiedades de la materia oscura de los científicos, Bird y sus colegas calcularon la frecuencia que LIGO esperaría para ver la fusión de agujeros negros primordiales, suponiendo que eran la fuente de la materia oscura.
Esta tasa coincide con la tasa de detección estimada de LIGO, el hecho al asumir la inesperada masiva fusión agujero negro, LIGO ha visto hasta el momento que no fue una casualidad. Aunque ambas estimaciones tienen grandes errores, su acuerdo indica que la materia oscura puede estar compuesta de agujeros negros primordiales.
Del mismo modo, el equipo japonés informó que LIGO podría haber detectado agujeros negros primordiales. Sin embargo, los investigadores encontraron que tales agujeros negros primordiales podrían explicar sólo una pequeña fracción de la materia oscura. Esta disparidad se reduce a diferentes suposiciones acerca de cómo los agujeros negros primordiales formaron grupos en parejas antes de la fusión.
"Lo importante es que esto puede ser probado", dice el astrofísico Misao Sasaki, de la Universidad de Kyoto en Japón. Más datos de LIGO o más estudios de la radiación cósmica de fondo - la luz remanente de las secuelas de la Gran Explosión - podían excluir a los agujeros negros primordiales como una posibilidad. Para entender mejor los agujeros negros de LIGO, "vamos a necesitar hacer más detecciones," dice el científico Chad Hanna, de la Universidad Estatal de Pensilvania. (LIGO también detectó una segunda fusión agujero negro pero esos agujeros negros eran más pequeños, lo que indica que se forman a partir de estrellas).
Con el tiempo, los signos sutiles de agujeros negros primordiales pueden aparecer en los datos de ondas gravitacionales, dice Bernard Carr de la Universidad Queen Mary de Londres. La excentricidad de las órbitas de los agujeros negros alrededor de la otra - la forma elíptica en que sus caminos son - podría indicar si los agujeros negros son los agujeros negros primordiales o estándar, dice Carr. "Es un poco más emocionante para mi mente si resultan ser los agujeros negros primordiales.
Alain r/Wikimedia Commons
Inspirado por este hallazgo inusual, dos artículos publicados en la revista Physical Review Letters proponen que los agujeros negros fuertes nacieron en la infancia del universo. A diferencia de run-of-the-mill agujeros negros que se forman a partir de estrellas en colapso, tales agujeros negros primordiales podrían haberse formado cuando las regiones densas del universo muy temprano colapsaron bajo su propia gravedad, sugieren algunas teorías.
Si existen, los agujeros negros primordiales también podrían resolver otro enigma: la identidad de la materia oscura, la fuente desconocida de masa en el universo que contiene galaxias y cúmulos de galaxias juntas.
los agujeros negros primordiales podrían compensar la masa perdida del universo, una idea que contradice la teoría más popular que la materia oscura está compuesta de partículas detectadas. Un equipo de astrofísicos japoneses informaron que los agujeros negros de LIGO pueden ser primordiales, y que, de ser así, se podría compensar una parte de la materia oscura del universo.
Científicos de la Universidad Johns Hopkins reportaron el 19 de mayo que la tasa estimada de LIGO de fusiones de agujeros negros coincide con la esperada a partir de la materia oscura primordial de los agujeros negros. Los agujeros negros de LIGO 'tienen una masa más grande de lo esperado se pregunta el astrofísico Simeón Bird y sus colegas de la Universidad Johns Hopkins. "Gosh - es inesperado - ¿qué otra cosa podría ser", dice Bird. Las investigaciones anteriores habían descartado agujero negro primordial de materia oscura para todos, pero con un estrecho rango de masas. Pero ese rango permitido pasa a superponerse con las masas de los agujeros negros encontrados con LIGO.
Basándose en el conocimiento de las propiedades de la materia oscura de los científicos, Bird y sus colegas calcularon la frecuencia que LIGO esperaría para ver la fusión de agujeros negros primordiales, suponiendo que eran la fuente de la materia oscura.
Esta tasa coincide con la tasa de detección estimada de LIGO, el hecho al asumir la inesperada masiva fusión agujero negro, LIGO ha visto hasta el momento que no fue una casualidad. Aunque ambas estimaciones tienen grandes errores, su acuerdo indica que la materia oscura puede estar compuesta de agujeros negros primordiales.
Del mismo modo, el equipo japonés informó que LIGO podría haber detectado agujeros negros primordiales. Sin embargo, los investigadores encontraron que tales agujeros negros primordiales podrían explicar sólo una pequeña fracción de la materia oscura. Esta disparidad se reduce a diferentes suposiciones acerca de cómo los agujeros negros primordiales formaron grupos en parejas antes de la fusión.
"Lo importante es que esto puede ser probado", dice el astrofísico Misao Sasaki, de la Universidad de Kyoto en Japón. Más datos de LIGO o más estudios de la radiación cósmica de fondo - la luz remanente de las secuelas de la Gran Explosión - podían excluir a los agujeros negros primordiales como una posibilidad. Para entender mejor los agujeros negros de LIGO, "vamos a necesitar hacer más detecciones," dice el científico Chad Hanna, de la Universidad Estatal de Pensilvania. (LIGO también detectó una segunda fusión agujero negro pero esos agujeros negros eran más pequeños, lo que indica que se forman a partir de estrellas).
Con el tiempo, los signos sutiles de agujeros negros primordiales pueden aparecer en los datos de ondas gravitacionales, dice Bernard Carr de la Universidad Queen Mary de Londres. La excentricidad de las órbitas de los agujeros negros alrededor de la otra - la forma elíptica en que sus caminos son - podría indicar si los agujeros negros son los agujeros negros primordiales o estándar, dice Carr. "Es un poco más emocionante para mi mente si resultan ser los agujeros negros primordiales.
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