Formas de detectar la fusión de un agujero negro además de las ondas gravitacionales

Si dos agujeros negros se fusionan en el medio del espacio y no hay nadie alrededor para verlo, ¿está sucediendo esto realmente?

Hasta la fecha, la única forma en que los astrónomos han sido testigos concluyentes de la fusión de agujeros negros es a través de la emisión de ondas gravitacionales, ondas sutiles en el tejido del espacio-tiempo. Estas fusiones no tuvieron contrapartida en el espectro electromagnético: sin boom, sin flash, sin supernova, sin luz en absoluto.

Estos agujeros negros fusionados eran asuntos relativamente pequeños, con agujeros negros no mayores que unas pocas docenas de veces la masa del sol. Sin embargo, las fusiones de agujeros negros supermasivos podrían ir acompañadas de un fantástico espectáculo de luces. Si pudiéramos capturar tanto la gravedad como ondas electromagnéticas a partir del mismo evento, se abriría una ventana completamente nueva al estudio de la naturaleza de la gravedad extrema.

La forma más fácil de detectar agujeros negros fundidos gigantes es identificar los discos de acreción brillantes que rodean a cada uno (llamados núcleos galácticos activos, o AGN), según un nuevo artículo publicado recientemente en la revista preprint arXiv. De hecho, es posible que ya tengamos en nuestras manos un candidato para la próxima fusión con la radio galaxy 0402 + 379. Pero encontrar estos pares es dolorosamente difícil, ya que requiere horas de observaciones detalladas y algunos golpes de suerte.

Otro método es buscar la variabilidad de la salida de luz de un AGN. A medida que los agujeros negros orbitan y se acercan constantemente entre sí, el flujo luminoso total cambiará casi de manera uniforme. Un candidato con este enfoque es el OJ 287 blazar, que se enciende aproximadamente cada 12 años.

Finalmente, los astrónomos podrían detectar la fusión de agujeros negros gracias al desplazamiento Doppler de la luz emitidos por el par, aunque no pueden discernir agujeros negros individuales. Esto es similar a la técnica utilizada para identificar exoplanetas alrededor de estrellas distantes.

Los autores del artículo señalan que apenas estamos empezando a adentrarnos en todo este asunto de la «astronomía de ondas gravitacionales», y que tenemos mucho trabajo por hacer antes de atrapar un agujero negro masivo. fusión en el acto. Pero si lo hiciéramos, sería una mina de oro en la escala de observaciones de explosiones de kilonova, una oportunidad única para estudiar las propiedades de la gravedad en uno de los entornos más extremos del cosmos.