Cuando los agujeros negros chocan, también producen neutrinos

Desde que los astrónomos detectaron por primera vez neutrinos de alta energía provenientes de direcciones aleatorias en el espacio, no han podido saber qué los genera. Pero una nueva hipótesis apunta a una fuente inesperada: la fusión de agujeros negros.

los neutrinos son muy partículas fantasmas. No lleva carga eléctrica y rara vez interactúa con la materia normal a través de la fuerza nuclear débil. Trillones de neutrinos atraviesan cada centímetro cuadrado de tu cuerpo cada segundo. Por lo tanto, se necesitan observatorios realmente masivos para capturarlo. Más grande que todo eso es Observatorio de neutrinos Ice Cube, una serie de detectores que se hundieron en la capa de hielo antártica en la Antártida. A veces, un neutrino choca con una molécula de hielo de agua y provoca un destello de luz que el observatorio puede detectar.

Si bien IceCube ha visto innumerables eventos a lo largo de los años, algunos se han destacado. Algunos neutrinos son tan energéticos, tan energéticos que es difícil encontrar escenarios razonables que puedan generarlos.

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En el otro extremo del espectro, quizás los objetos más poderosos del universo sean los agujeros negros. Su intensa gravedad puede destrozar estrellas e incluso forzar formación de aeronaves Podría explotar decenas de miles de años luz en el espacio.

Asi que nueva búsqueda Sugiere que los agujeros negros pueden ser responsables de los niveles más altos de energía de los neutrinos. Sin embargo, esto no puede funcionar con agujeros negros de forma aislada, sino que los agujeros negros deben estar rodeados de plasma cargado eléctricamente. Este plasma orbitará alrededor del agujero negro, formando un disco de acreción. Los campos magnéticos y eléctricos increíblemente fuertes en el disco de acreción pueden abrirse camino alrededor del agujero negro y enviar material que fluye hacia afuera en forma de chorro.

Cuando dos agujeros negros se fusionan, esto cambia la dirección del plano y, a veces, los chorros pueden recibir un impulso de la energía gravitatoria liberada por la fusión.

Los autores del nuevo estudio sugieren que si las condiciones son las adecuadas, aumentar el flujo durante la fusión podría conducir a un neutrino de energía increíblemente alta.

Para igualar el número observado de neutrinos de alta energía detectados por IceCube, los autores sugieren que estos agujeros negros no deberían fusionarse muy a menudo. Si los neutrinos son alimentados por la fusión de agujeros negros supermasivos, solo necesitan colisionar entre cada 100.000 y 10 millones de años en cada gigaparsec cúbico de tamaño. Si, en cambio, los neutrinos estuvieran alimentados por fusiones de agujeros negros de masa estelar, solo tendrían que ocurrir de 10 a 100 veces al año en cada gigaparsec cúbico de volumen.

Estos son números prometedores porque los resultados están dentro del rango esperado de tasas de fusión tanto para agujeros negros de masa estelar como para agujeros negros supermasivos. Entonces, con los mecanismos funcionando, tiene sentido. Solo más observaciones podrán decirlo y, con suerte, los astrónomos podrán identificar la fuente de estas partículas alienígenas altamente energéticas.