Las fusiones entre agujeros negros y estrellas de neutrones en cúmulos estelares densos son bastante diferentes a las que se forman en regiones aisladas donde las estrellas son pocas. Sus características asociadas podrían ser cruciales para el estudio de las ondas gravitacionales y su fuente. Dr. Manuel Arca Sedda del Institutofor Astronomical Computing en la Universidad de Heidelberg llegó a esta conclusión en un estudio que utilizó simulaciones por computadora. La investigación puede ofrecer información crítica sobre la fusión de dos objetos estelares masivos que los astrónomos observaron en 2019. Los hallazgos fueron publicados en la revista Física de las comunicaciones .
Las estrellas mucho más masivas que nuestro Sol suelen terminar su vida como una estrella de neutrones o un agujero negro. Las estrellas de neutrones emiten pulsos regulares de radiación que permiten su detección. En agosto de 2017, por ejemplo, cuando se observó la primera fusión de estrellas de neutrones dobles,Los científicos de todo el mundo detectaron la luz de la explosión con sus telescopios. Los agujeros negros, por otro lado, generalmente permanecen ocultos porque su atracción gravitacional es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar, haciéndolos invisibles para los detectores electromagnéticos.
Si dos agujeros negros se fusionan, el evento puede ser invisible pero, no obstante, es detectable a partir de ondas en el espacio-tiempo en forma de las llamadas ondas gravitacionales. Ciertos detectores, como el "Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser" LIGO en elEE.UU., son capaces de detectar estas ondas. La primera observación directa exitosa se realizó en 2015. La señal se generó por la fusión de dos agujeros negros. Pero este evento puede no ser la única fuente de ondas gravitacionales, que también podrían provenir delfusión de dos estrellas de neutrones o un agujero negro con una estrella de neutrones. Descubrir las diferencias es uno de los mayores desafíos en la observación de estos eventos, según el Dr. Arca Sedda.
En su estudio, el investigador de Heidelberg analizó la fusión de pares de agujeros negros y estrellas de neutrones. Usó simulaciones por computadora detalladas para estudiar las interacciones entre un sistema compuesto por una estrella y un objeto compacto, como un agujero negro, yun tercer objeto itinerante masivo que se requiere para una fusión. Los resultados indican que tales interacciones de tres cuerpos pueden, de hecho, contribuir a fusiones de estrellas de neutrones y agujeros negros en regiones estelares densas como cúmulos de estrellas globulares ". Una familia especial de fusiones dinámicas que esclaramente diferentes de las fusiones en áreas aisladas ", explica Manuel Arca Sedda.
La fusión de un agujero negro con una estrella de neutrones fue observada por primera vez por observatorios de ondas gravitacionales en agosto de 2019. Sin embargo, los observatorios ópticos de todo el mundo no pudieron localizar una contraparte electromagnética en la región desde la que se originó la señal de la onda gravitacional, lo que sugiere que elEl agujero negro había devorado por completo la estrella de neutrones sin destruirla primero. Si se confirma, esta podría ser la primera fusión de estrella de neutrones y agujero negro observada detectada en un entorno estelar denso, como lo describe el Dr. Arca Sedda.
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Materiales proporcionado por Universidad de Heidelberg . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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