La ciencia saca la partida de nacimiento de los agujeros negros super masivos

La aparición de agujeros negros supermasivos coincide con los inicios de nuestro universo de 13.800 millones de años de antigüedad. Tan solo el proceso de formación del hoyo negro estándar toma unos 100.000 años, y partir de entonces se da el proceso en que este absorbe lo que se aproxime a su campo gravitacional, estado que puede durar cientos de millones de años, hasta que el agujero alcanza proporciones masivas (miles de millones de veces la masa de nuestro Sol) en un proceso que aún no está del todo claro para la ciencia.

Una nueva simulación computacional ayuda a explicar cómo surgieron en el universo primitivo. La simulación se basa en un código informático utilizado para comprender el acoplamiento de la radiación y ciertos materiales. La investigación fue publicada en el repositorio científico Arxiv.

"Los agujeros negros supermasivos tienen un límite de velocidad que gobierna qué tan rápido y cuán grandes pueden crecer", dijo Joseph Smidt, de la División de Diseño Teórico del Laboratorio Nacional de Los Álamos.

Smidt y su equipo desarrollaron una simulación de estrellas colapsantes, de las cuales se alimentan los agujeros negros, que dio lugar a que estos alcanzaran proporciones supermasivas en menos tiempo de lo esperado, cosmológicamente hablando. Digamos, en los primeros mil millones de años del universo.

"Resulta que mientras que los agujeros negros supermasivos tienen un límite de velocidad de crecimiento, ciertos tipos de estrellas masivas, no", dijo Smidt. "¿Qué pasaría si pudiéramos encontrar un lugar donde las estrellas pudieran crecen mucho más rápido, tal vez al tamaño de muchos miles de soles? ¿Podrían formar agujeros negros supermasivos en menos tiempo?", se preguntó.

Resulta que el modelo informático de Los Álamos no sólo confirma la posibilidad de una rápida formación de agujeros negros supermasivos, sino que también se ajusta a muchos otros fenómenos de agujeros negros que son rutinariamente observados por los astrofísicos, como su interacción con las galaxias (al centro de estas casi siempre hay un hoyo negro), sus tasas de formación estelar, los perfiles de densidad de galaxias y las tasas térmicas y de ionización en los gases.

Una de las misiones del Laboratorio Nacional de Los Alamos es entender cómo la radiación interactúa con ciertos materiales. Debido a que los agujeros negros supermasivos producen enormes cantidades de radiación, su comportamiento ayuda a probar códigos informáticos diseñados para modelar el acoplamiento de la radiación y la materia. Los códigos se usan, junto con experimentos a gran escala y en pequeña escala, para asegurar la seguridad y efectividad de la disuasión nuclear estadounidense. Desde los años 40, Los Álamos fueron el terreno de experimentación del proyecto Mahattan, para el desarrollo de las bombas atómicas empezó a emplear EE.UU. desde entonces.

"Hemos llegado a un punto en Los Alamos", dijo Smidt, "con los códigos de computadora que estamos usando, la comprensión de la física, y las instalaciones de supercomputación, que podemos hacer cálculos detallados que replican algunas de las fuerzas que impulsan la evolución del universo."

Hans Huerto

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