Agujeros Negros: ¿Cuál es el ‘problema final de parsec’?

Tiene que ver con la fusión (unión) de agujeros negros supermasivos.

Cuando las galaxias se fusionan, cada galaxia tiene su propio agujero negro, pero muy raramente vemos galaxias con múltiples agujeros negros. Por lo tanto, de alguna manera los dos agujeros negros deben haberse unido en uno durante la fusión de la galaxia.

Ahora puedes pensar, bueno, eso no es demasiado difícil. ¡Los agujeros negros son grandes y pesados ​​y seguramente se hundirán en el centro de la galaxia recién fusionada y se unirán en un agujero negro más grande! ¿Qué tan difícil puede ser?

El problema es este: el agujero negro debe conservar energía y momento angular .

Entonces, para unirse, los dos agujeros negros deben perder energía y entrar en espiral, y al hacerlo deben perder un montón de momento angular.

Cuando hay otras cosas alrededor como el gas y las estrellas, esto es relativamente fácil: los agujeros negros simplemente pueden transferir su energía y su momento angular a las cosas que los rodean. Pueden lanzar estrellas y gases a altas velocidades y perder energía y momento angular de esa manera. No hay problema. Eso los lleva lejos hacia el centro, hacia el bulto, hacia el kiloparsec más interno, incluso cerca del centro, casi unidos …

Pero luego viene … El Parsec final.

Una vez que los agujeros negros se acercan mucho, ahora están girando unos a otros a velocidades increíbles. ¡Por ahora, han evacuado efectivamente todo el material a su alrededor! Son solo los dos agujeros negros. Mano a Mano. O Hol-o un Hol-o.

Ese sistema debe conservar estrictamente la energía y el momento angular, ya que está efectivamente aislado del resto del Universo. Entonces, ¿dónde va a volcar la energía? ¿A qué más puede transferir el momento angular? ¡No queda nada! Después de ese largo viaje tan cerca de completarse, los agujeros negros ahora parecen atascados, consignados a orbitar por la eternidad justo fuera del alcance de los demás.

Este es el problema final de parsec.

Una posible solución es que los agujeros negros que giran pierden energía al emitir ondas gravitacionales. Esencialmente hacen al espacio-tiempo lo que un barco hace al agua. Nadie ha visto esas ondas, pero hay vagos rumores de que LIGO las acaba de detectar por primera vez, lo que sería enorme. Aún así, los cálculos actuales sugieren que esta no es una manera suficientemente eficiente de perder energía: tomaría demasiado tiempo y deberíamos ver muchos agujeros negros binarios que giran rápidamente. Nosotros no

Entonces, el problema final de parsec sigue sin resolverse. Hay muchas ideas, propuestas y modelos, pero ninguno que yo sepa ha demostrado de manera concluyente que funcione. Las observaciones de las ondas de gravedad, si se confirman, serían un paso enorme hacia la resolución de este misterio.