Los físicos viven actualmente en la era dorada de los nuevos conocimientos sobre los agujeros negros. Desde 2015, los investigadores han podido obtener señales directas de la fusión de agujeros negros utilizando el Observatorio de Ondas Gravitacionales Láser (LIGO), mientras que observatorios como el Event Horizon Telescope (EHT) han producido la primera imagen de La sombra del agujero negro. Este año no fue una excepción, con una nueva cosecha de resultados emocionantes y únicos que ampliaron los horizontes de nuestro agujero negro. Aquí, echamos un vistazo a algunos de los resultados de agujeros negros más emocionantes de 2020.
El Premio Nobel de Física va a los agujeros negros
Como si asistiéramos a que este año ha sido un gran año para la investigación de los agujeros negros, y es el mejor logro científico, Premio NobelEn octubre, tres físicos trabajaron para esclarecer la vida de estas misteriosas entidades cósmicas. Roger Penrose, de la Universidad de Oxford en el Reino Unido, recibió la mitad del premio «por su descubrimiento de que la formación de agujeros negros es una fuerte predicción para la teoría general de RelatividadAndrea Ghez de la Universidad de California, Los Ángeles, y Reinhard Genzel, de la Universidad de Bonn y el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Alemania, se unen a la otra mitad «para descubrir un objeto compacto y supermasivo en el centro de nuestra galaxia», según el cual recibió el premio Nobel de Física. , Después de Marie Curie en 1903, Maria Joybert Mayer en 1963 y Donna Strickland en 2018.
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LEGO sufre su mayor accidente de agujero negro hasta la fecha
LIGO y su contraparte europea, Virgo, notan la existencia de agujeros negros a través de ondas gravitacionales y ondas gigantes en la textura. Tiempo libre Se emite cuando se balancean objetos masivos. Las instalaciones ya han realizado una serie de maravillosos descubrimientos. Pero en mayo, la colaboración anunció que se había descubierto La mayor colisión de agujeros negros de la historiaCon una masa 85 veces la masa del Sol y la otra 66 veces la masa del Sol, se hicieron añicos para formar un agujero negro 142 veces la masa del Sol. Además de establecer récords, el primer descubrimiento se produjo en la llamada región «prohibida» de los agujeros negros de peso medio. Aunque los astrónomos han visto pequeños agujeros negros aproximadamente del tamaño de nuestro sol y saben que agujeros masivos millones de veces la masa del sol se encuentran en los centros de las galaxias, nadie ha visto evidencia de agujeros negros en este rango medio. Exactamente cómo se formó sigue siendo un misterio que los científicos ahora están tratando de desentrañar.
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Los agujeros negros primordiales lo hicieron grande
Poco después la gran explosiónEl universo estaba lleno de radiación caliente y turbulenta. La energía en algunas áreas era lo suficientemente densa como para que teóricamente pudiera colapsar sobre sí misma y formar un agujero negro. Si bien los físicos aún no saben si existen estas entidades, conocidas como agujeros negros primordiales (PBH), recientemente han pensado en lo que sucedería si lo hicieran. Varios trabajos de investigación, incluido uno publicado en noviembre, han sugerido que se trata de agujeros negros, algunos de los cuales serán más pequeños que los formados a partir de estrellas moribundas. La materia oscura se puede visualizar, Sustancia desconocida que tiene el efecto de la gravedad en todo el universo. Se están realizando ensayos para buscar PBH en los próximos años y probar o refutar su existencia.
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Pueden existir grandes agujeros negros
¿Qué pasaría si recogiera los agujeros negros increíblemente masivos en el centro de las galaxias y los convirtiera en 11? Eso es lo que sugirieron los investigadores en un artículo en septiembre, discutiendo si esto podría suceder. «Agujeros negros enormemente grandes» o paneles. Estas entidades pesan al menos 1 billón de veces la masa del sol, que es 10 veces el agujero negro más grande conocido en la actualidad, y un monstruo con una masa de 66 mil millones de masas solares llamado TON 618. Algunos paneles solares pueden estar en el universo temprano, lo que los convierte en otra clase de agujeros negros primordiales, lo que los convierte en Significa que podríamos ver Su huella en el fondo cósmico de microondas, Remanente de luz cuando el universo tenía solo 380.000 años. Otros pueden ser detectados buscando la forma en que distorsionan la luz de estrellas distantes en caso de que haya babosas entre nosotros. Este concepto sigue siendo hipotético por el momento, pero suscita un interés creciente.
LIGO detecta una fusión desequilibrada
La mayoría de los binarios de agujeros negros detectados por los instrumentos LIGO y Virgo tienen aproximadamente la misma masa entre sí. Pero en abril, la colaboración anunció que habían notado Su choque más asimétrico hasta ahora. Los objetos, que chocaron entre sí a unos 2.400 millones de años luz de distancia, tenían aproximadamente ocho y 30 veces la masa de nuestro sol, respectivamente. Esto es aproximadamente igual a la proporción de un relleno Oreo regular a [that] En Mega Stuf Oreo, «Christopher Perry, científico de ondas gravitacionales de la Universidad Northwestern, Escribió en una publicación de blog a tiempo. Se pensó que un evento tan inesperado era lo suficientemente raro como para que las instalaciones de ondas gravitacionales no lo vieran después de solo unos pocos años. Los resultados desafían estas suposiciones y llevan a los investigadores a reflexionar sobre ellas. La posibilidad de fusiones jerárquicasUn agujero negro choca con otro y los restos resultantes continúan fusionándose con otro agujero negro, como explicación.
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Telescopios observan el agujero negro «espagueti» de una estrella
Cuando un objeto masivo se acerca a cierta distancia de un agujero negro, las intensas fuerzas gravitacionales presentes allí pueden desgarrar el objeto en largas hebras de material esparcidas por todo el lugar. Este proceso, conocido coloquialmente como espagueti, rara vez se ve porque la mayoría de los agujeros negros están rodeados de misteriosas nubes de gas y polvo, los eructos de comidas anteriores y materiales que sobrevivieron a la ingestión. Pero en octubre, los astrónomos del Observatorio Europeo Austral pudieron cazar Estrella nublada Con un detalle sin precedentes utilizando tanto el telescopio extragrande como el de nueva tecnología. El evento violento, conocido como AT 2019qiz, brindará información sobre estos buscadores de eventos y les ayudará a comprender mejor gravedad En ambientes hostiles.
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El agujero negro más cercano jamás detectado
Nadie quiere acercarse a un agujero negro (ver la entrada sobre turbidez mineral). Afortunadamente, el Pac-Man cósmico visto en mayo orbita con un par de estrellas compañeras conocidas como HR 6819 se encuentra a una distancia astronómicamente segura de sus socios. Acecha a unos 1.000 años luz de Tierra En el telescopio de la constelación del sur, Agujero negro recién descubierto Tres veces más cerca que el poseedor del récord anterior. Los astrónomos no pudieron observar directamente el agujero negro, pero pudieron inferir su existencia basándose en cómo su influencia gravitacional en los otros dos objetos del sistema, al estirar sus órbitas. Los observadores del cielo en el hemisferio sur pueden ver las estrellas en el sistema HR 6819 por sí mismos a simple vista consultando el mapa estelar y mirando la constelación del telescopio, cerca del límite con la constelación del Peacock Pavo.
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Los agujeros negros pueden ser bolas de pelusa
Para formar un agujero negro, Cosa Y la energía debe colapsar hasta un pequeño punto de densidad infinita. Dado que tales infinitos deben ser físicamente imposibles, los teóricos han buscado durante mucho tiempo una forma de evitar un hallazgo tan extraño. De acuerdo con la teoría de cuerdas, que reemplaza todas las partículas y fuerzas con cuerdas subatómicas vibrantes, los agujeros negros podrían convertirse en algo más exótico: una bola difusa giratoria de cuerdas fundamentales. En octubre, un estudio mostró que si los átomos de las estrellas de neutrones, una especie de remanente de estrellas que no son lo suficientemente densos como para formar un agujero negro, fueran en realidad una colección de cuerdas, apretar estas cuerdas juntas se formaría. No es un agujero negro sino una bola brumosa Eso se vería como la bola giratoria básica mencionada anteriormente. La extraña idea aún no se ha materializado del todo, pero es una posible alternativa para lidiar con el infinito.
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Peligrosos agujeros negros «desnudos» pueden acechar en el universo
Según los físicos, cada agujero negro debería estar rodeado por lo que se conoce como horizonte de sucesos, el límite del que nunca sale una vez que caes en él. Sin embargo, desde que se planteó la hipótesis de la existencia de agujeros negros, los investigadores se han preguntado si el horizonte de eventos es tan necesario. ¿Podríamos tener un agujero negro sin uno? A esto se le llama agujero negro «desnudo».? Esto podría ser peligroso porque las leyes físicas conocidas se rompen dentro del horizonte de sucesos de un agujero negro, y un agujero negro desnudo no protegerá esta barrera. Aunque la mayoría de los teóricos creen que la desnudez está prohibida en los agujeros negros, un artículo de noviembre sugirió que puede haber una forma de verificarlo con certeza. El truco consiste en buscar diferencias en los discos de acreción, o los anillos de gas y polvo que se forman cuando un agujero negro se llena, lo que podría indicar una diferencia clara entre los agujeros negros desnudos y regulares.
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Un tesoro de agujeros negros
La Navidad llegó temprano este año para los científicos de los agujeros negros. En octubre, la colaboración que supervisa LIGO y su homólogo europeo Virgo lanzó un nuevo y amplio catálogo de Docenas de señales de ondas gravitacionales. Fue descubierto entre abril y septiembre de 2019.Los 39 eventos incluyeron muchos hallazgos interesantes, como la fusión de un agujero negro masivo que resultó en restos de 142 masas solares, el evento altamente desequilibrado con treinta y ocho veces las masas del Sol y un objeto misterioso que parecía ser un agujero negro. Agujero pequeño o agujero grande Estrella neutrón. Los investigadores estaban satisfechos con los datos, que mostraban que las instalaciones estaban capturando en promedio una nueva señal cada cinco días y planeaban usarla para comprender mejor el comportamiento y la frecuencia de las fusiones de agujeros negros.
Publicado originalmente en Live Science.
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