Hay agujeros negros que nunca se mueven, así como aquellos que se arrastran a través de las galaxias de manera invisible. Se cree que cada centro galáctico activo contiene un agujero negro supermasivo que se alimenta de un suministro aparentemente ilimitado de gas y polvo (AGN). Lo que no está claro de inmediato es cuántos agujeros negros se necesitarían para que un monstruo creciera a este tamaño. Las fusiones galácticas rompieron los agujeros negros en el universo temprano, pero no todos sobrevivieron intactos.
El autor principal del estudio, el astrónomo Angelo Ricciarti del Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics, utilizó simulaciones para descubrir que algunas eran demasiado tenaces para fusionarse con su propio agujero negro supermasivo. Por lo tanto, se volvieron pícaros.
Los investigadores publicaron su estudio tituladoOrígenes y demografía de los agujeros negros errantesEn los Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
ROMULUS investiga los comportamientos de los agujeros negros
Space.com Ricciarti y sus colegas dijeron que usaron el algoritmo ROMULUS para investigar cómo los agujeros negros se fusionaron e interactuaron con otras cosas, incluidos otros agujeros negros, a medida que el universo crecía después del Big Bang.
(Foto: SpaceX Extreme Lens Simulation (SXS) a través de Commons Wikimedia)
La colisión y fusión de dos agujeros negros, resultando en la primera detección de ondas gravitacionales, GW150914, por LIGO.
Otro estudio tituladoUn código dinámico molecular sin fisuras para el modelado de colisiones entre sólidos de gravedad propiaSeñaló que ROMULUS implementa el algoritmo de hidrodinámica de partículas suaves, y dicho sistema trata los cuerpos del universo como partículas.
Todo es una partícula distinta, desde la primera nube gaseosa pasando por estrellas, planetas, agujeros negros e incluso materia oscura. Por lo tanto, los investigadores enviaron los datos astrofísicos a una computadora, lo que luego condujo al desarrollo de este universo digital.
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Los agujeros negros generalmente no son pensados mucho por otro software, especialmente cuando avanzan rápidamente a lo largo de 14 mil millones de años simulando todo el universo. Pero ROMULUS les prestó especial atención. Dado que el universo primitivo era esencialmente una máquina de pinball cósmica gigante, aparecieron más de estos ladrones.
Las cosas se rompían, subían y chocaban entre sí todo el tiempo en lo que alguna vez fue un entorno turbulento. Por lo tanto, no es de extrañar que las galaxias bebés colisionen y se fusionen con mucha más frecuencia de lo que lo hacen ahora.
El papel de la gravedad en la fusión de estrellas rojas con núcleos galácticos activos
Muchas masas de agujeros negros en el universo temprano procedían de agujeros negros que no se fusionaron y salieron de forma independiente. Noticias Dijo que hasta ahora, al menos según ROMULUS, los agujeros negros errantes representan casi el 10 por ciento de la masa total de agujeros negros. Pero no murieron. Algunos ladrones deambulan por los límites de su galaxia, arrebatando estrellas desafortunadas en su camino. Pero otros impostores más masivos pueden eventualmente fusionarse con el agujero negro supermasivo del AGN debido a la gravedad.
Los agujeros negros con masas más altas encontrarán más nubes a medida que viajen por el espacio, con todos sus cuerpos y materia oscura. Esto es especialmente cierto si todavía se encuentran en el centro de la galaxia, que puede volverse muy densa. El término fricción dinámica se refiere a este tipo de arrastre. Un agujero negro también tiene más gravedad, por lo que continuará succionando estrellas y materia oscura a medida que viaja, aumentando su energía e impulso a medida que se ralentiza. Eventualmente lo atraen hacia atrás, a veces de regreso a núcleos galácticos activos, donde puede combinarse con un agujero negro supermasivo existente.
Los investigadores esperan ver qué pueden revelar los agujeros negros errantes. Pueden proporcionar más información sobre las ondas gravitacionales (causadas por fusiones) que el observatorio basado en la luna, y también nos enseñan más sobre ellos mismos.
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