Frenos magnéticos para peonzas cósmicas ⚡ экспресс
La fusión de agujeros negros más masiva observada, GW231123, incluye componentes con masas en la brecha de inestabilidad de pares y spins extremos, lo que desafía los modelos estándar. Por primera vez se ha realizado una simulación autoconsistente en 3D de magnetohidrodinámica relativista general (GRMHD) del colapso de una estrella de helio con una masa inicial de 250 M☉ y baja metalicidad, desde la quema de helio hasta la acreción sobre el agujero negro formado. La rotación y los campos magnéticos generan potentes flujos (vientos del disco y chorros), lo que explica la aparición de agujeros negros que giran rápidamente dentro de la brecha de masa y revela una correlación entre el spin y la masa. Los campos magnéticos fuertes extraen eficientemente el momento angular, suprimiendo la acreción y dejando un agujero lento; los campos débiles permiten un colapso casi total y aceleran el giro hasta a≈1. Los campos moderadamente fuertes reproducen de forma natural los parámetros de GW231123 y GW190521. Los flujos pueden dar un 'empujón' al agujero negro, provocando una desalineación entre el spin y la órbita, y también generar estallidos de rayos gamma cortos de brillo récord, una posible señal observable de estos eventos en el Universo temprano.
Cuando el núcleo de una estrella moribunda se comprime, nace un agujero negro, una peonza cósmica. Cuanto más fuerte es la compresión, más rápida es la rotación. Pero la peonza tiene un freno magnético: un campo fuerte expulsa parte de la materia, frenando el agujero, mientras que uno débil permite que el material caiga dentro y lo acelere casi hasta la velocidad de la luz.
Esto explicó precisamente los misteriosos pares de agujeros detectados por los detectores de ondas gravitacionales, los instrumentos de Rainer Weiss y sus colegas. El evento GW231123 mostró agujeros con una masa que se consideraba imposible: se pensaba que las estrellas con tal núcleo explotaban como supernovas sin dejar rastro. Pero las simulaciones confirmaron que, con una rotación rápida y un campo magnético moderado, la estrella se colapsa en un agujero negro pesado.
Los mismos campos magnéticos que frenan el agujero pueden crear chorros, eyecciones de materia que brillan más que las galaxias y son visibles a través de todo el Universo. El resultado de casi un siglo de esfuerzos: Karl Schwarzschild describió el agujero en reposo, Kip Thorne el que gira, y los nuevos cálculos unifican sus ideas.
🎯 Antes se creía que el núcleo de una estrella de 250 masas solares explotaba sin dejar rastro. Resultó que de él puede surgir un agujero negro.
🎬 Un agujero tan rápidamente giratorio es casi como Gargantúa de «Interstellar»: rotación extrema y gravedad monstruosa.