El movimiento de los agujeros negros masivos
Algunas áreas clave de la astrofísica, la cosmología y la física básica de la investigación actual son el crecimiento y la evolución de los agujeros negros masivos individuales y binarios y sus conexiones con la evolución de la galaxia matriz; el índice de suministro de estrellas binarias e individuales al agujero negro y su calentamiento, destrucción, dispersión, captura o expulsión gravitatoria; el índice y los modos de emisión de ondas gravitacionales desde los objetos compactos capturados y las fusiones de agujeros negros masivos binarios; y la aparición de poblaciones estelares exóticas alrededor de estos agujeros negros. El proyecto FDP-MBH (Fundamental dynamical processes near massive black holes in galactic nuclei) empleó estudios analíticos y simulaciones por ordenador para investigar todos estos problemas. El equipo hizo cuatro descubrimientos importantes. El modo más lento de aleatoriedad de tales sistemas, por la relajación de los dos cuerpos, ha resultado ser un proceso de difusión anómalo, donde los «improbables» fenómenos fuertes de dispersión no son, de hecho, tan raros. Los efectos a largo plazo de este proceso implican que los núcleos de las galaxias que evolucionan pasivamente con agujeros negros de masa baja deberían relajarse dinámicamente. Se ha identificado un nuevo modo de segregación de masas (la tendencia de las estrellas más masivas a caer al centro) llamado «fuerte segregación de masas». Aquí, las estrellas masivas tienden a concentrarse rápidamente en el centro, cerca de los MBH. Esto aumenta los índices de las fuertes interacciones de las estrellas con los agujeros negros masivos. Una forma rápida y «exótica» de relajación del momento angular, la relajación de la resonancia, parece dominar casi todas las facetas de la evolución en el entorno cercano a los agujeros negros masivos de los núcleos galácticos. En particular, afecta enormemente a la dinámica de los pequeños objetos compactos que caen en MBH y emiten ondas gravitacionales, a través del fenómeno recién descubierto y aún no comprendido completamente de la barrera de Schwarzschild. La relajación de la resonancia también va a interferir en los intentos de poner a prueba las predicciones básicas de la relatividad general usando las órbitas de las estrellas alrededor de los MBH galácticos y afectará a la dinámica de la población inusual de estrellas jóvenes que se ven en órbita alrededor de ella. Se encontraron fuertes efectos de pares de torsión estelares resonantes en los discos de acumulación que alimentan a los . Estos pueden tener una gran influencia en la geometría, las propiedades y la variabilidad de los discos de acumulación y, por lo tanto, afectar a la evolución cósmica tanto de la masa como del espín de los agujeros negros masivos.
Palabras clave
Agujeros negros masivos, estrellas, FDP-MBH, núcleos galácticos, relajación de la resonancia
