Así puede ser un teorizado agujero negro masivo naciente

   MADRID, 19 Sep. (EUROPA PRESS) -

   Una simulación realizada por investigadores de Georgia Tech ha sugerido lo que los astrónomos deberían buscar cuando futuros telescopios permitan ver un agujero negro masivo en el nacimiento de una galaxia.

   Los astrónomos han teorizado su existencia, pero hasta ahora nadie ha podido mirar lo suficientemente atrás en el tiempo como para observar las condiciones que crean estos denominados agujeros negros de colapso directo (DCBH por sus siglas en inglés).

   El Telescopio Espacial James Webb, programado para su lanzamiento en 2021, podría ser capaz de mirar lo suficientemente atrás en el Universo temprano para ver una galaxia que alberga un agujero negro masivo naciente.

   La primera simulación de su tipo, informada el 10 de septiembre en la revista Nature Astronomy, sugiere que la formación directa de estos agujeros negros estaría acompañada por tipos específicos de radiación intensa, incluidos los rayos X y la emisión ultravioleta que cambiarían a infrarrojo mediante el momento en que alcanzan el telescopio. Es probable que los agujeros negros generen estrellas masivas sin metal, un hallazgo inesperado.

   "Hay agujeros negros supermasivos en el centro de muchas galaxias grandes, pero no hemos podido observar la forma en que se forman o cómo se hicieron tan grandes", dijo Kirk SS Barrow, el primer autor del artículo y un reciente graduado de la Escuela de Física de Georgia Tech.

   "Los científicos han teorizado que estos agujeros negros supermasivos podrían haberse formado en el nacimiento de una galaxia, y queríamos convertir estas predicciones teóricas en predicciones observacionales que podrían verse en el Telescopio Espacial James Webb".

   La formación de DCBH sería iniciada por el colapso de una gran nube de gas durante la formación temprana de una galaxia, dijo John H. Wise, profesor de la Escuela de Física de Georgia Tech y del Centro de Astrofísica Relativista. Pero antes de que los astrónomos pudieran esperar atrapar esta formación, tendrían que saber qué buscar en los espectros que el telescopio podría detectar, que es principalmente infrarrojo.

   La formación de un agujero negro podría requerir un millón de años más o menos, pero para imaginar lo que podría haber parecido, el ex investigador postdoctoral Aycin Aykutalp, ahora en el Laboratorio Nacional Los Alamos, usó el Supercomputador Stampede apoyado por la National Science Foundation en la Universidad de Texas en Austin para realizar una simulación centrada en las consecuencias de la formación de DCBH. La simulación utilizó los primeros principios de la física como la gravedad, la radiación y la hidrodinámica.

   "Si la galaxia se forma primero y luego se forma el agujero negro en el centro, eso tendría un tipo de firma", dijo Wise. "Si el agujero negro se formara primero, ¿tendría una firma diferente? Queríamos saber si habría alguna diferencia física, y de ser así, si eso se traduciría en diferencias que podríamos observar con el Telescopio Espacial James Webb".

   Las simulaciones proporcionaron información como densidades y temperaturas, y Barrow convirtió esos datos en predicciones de lo que podría observarse a través del telescopio: la luz que probablemente se observará y cómo se vería afectada por el gas y el polvo que habría encontrado en su largo viaje a Tierra. "Al final, tuvimos algo que un observador podría ver", dijo Barrow.