¿Dónde se esconden los agujeros negros de masa intermedia? ⚡ экспресс
Los astrofísicos entrenaron una red neuronal con modelos de evolución de cúmulos estelares para, a partir de la masa y el tamaño del cúmulo, determinar la masa del agujero negro más pesado que podría formarse en él. El análisis de cúmulos globulares cercanos mostró que la probabilidad de encontrar allí un agujero negro de más de 100 masas solares es muy baja: solo alrededor del 2%. Sin embargo, algunos cúmulos nucleares de galaxias (por ejemplo, NGC 5102 y NGC 5206) muestran candidatos mucho más masivos. Cuando las predicciones no coinciden con las observaciones, esto sugiere otros mecanismos de crecimiento, como la acreción de gas, y no solo la fusión de agujeros negros.
Los agujeros negros son de dos tipos: diminutos — restos de explosiones de supernovas, y colosos en los núcleos de galaxias. ¿Y dónde están los intermedios, de cientos y miles de masas solares? La respuesta quizá se esconde en los enjambres estelares, donde los agujeros negros chocan como bolas en una mesa de billar y, al fusionarse, aumentan de peso. Ya en la década de 1930, Subrahmanyan Chandrasekhar calculó el límite por encima del cual una estrella inevitablemente colapsa en un agujero, por eso los agujeros ordinarios pesan apenas unas cuantas masas solares.
Para averiguar dónde la fusión es más activa, los científicos simularon miles de gemelos digitales de cúmulos y entrenaron una red neuronal para adivinar la masa del agujero principal a partir del tamaño y peso del enjambre. Al aplicar el modelo a objetos reales, observaron que en los típicos cúmulos globulares los gigantes no nacen: las condiciones no son las adecuadas. Pero algunos cúmulos centrales de galaxias, como NGC 5102, prometen agujeros de más de cien soles. Lo sorprendente fue otra cosa: el agujero recién nacido a menudo recibe tal retroceso de las ondas gravitacionales que sale disparado del enjambre, como una bola de billar que se cuela en la tronera. Esto explica por qué los medianos son tan raros: muchos simplemente son expulsados al vacío intergaláctico. Ahora los astrónomos saben hacia dónde apuntar los telescopios.
🎯 Los agujeros negros fusionados a menudo reciben una patada de su propia radiación y aceleran hasta cientos de kilómetros por segundo, como una bola que se sale de la mesa de billar.