Moléculas gravitacionales.

En Física, los campos son regiones del espacio donde hay energía o información almacenada.
Los hay de dos tipos, vectoriales y escalares.
Los campos vectoriales indican información en cada lugar del espacio y hacia dónde apunta ésta.

Ilustración de campo vectorial publicada sin créditos en http://laplace.us.es/wiki/index.php/Representaci%C3%B3n_de_campos_vectoriales

Por ejemplo, el campo gravitatorio es un campo vectorial que nos indica el valor de la gravedad en cada punto del espacio y en qué sentido y dirección apunta.

Los campos escalares sólo indican información que no tiene dirección ni sentido. Por ejemplo, si recorremos el espacio con un termómetro, veremos que en diferentes lugares hay diferentes temperaturas.

Ejemplo de Campo Escalar. Campo de Temperaturas T = T (x, y)
Ejemplo de campo escalar de temperaturas publicado sin créditos en https://www.researchgate.net/figure/Figura-3-Ejemplo-de-Campo-Escalar-Campo-de-Temperaturas-T-T-x-y_fig1_264870899

Según la Física Cuántica, los electrones que rodean un núcleo atómico o molécula, no pueden ser localizados con exactitud. Se comportan como una nube o campo escalar que en cada punto nos indica la probabilidad de hallar allí un electrón. Evidentemente, ese escalar está afectado por los núcleos atómicos que forman la molécula.
De esta manera, una molécula diatómica está formada por dos átomos rodeados de un campo escalar que da cuenta de los electrones que la rodean.

Tanto un agujero negro como un núcleo atómico, están caracterizados por su masa, su spin (rotación sobre su eje) y su carga eléctrica.
Extendiendo esta analogía, se encontró que un sistema binario de agujeros negros puede tener un campo escalar en sus vecindades dando cuenta de partículas que los rodean. Debido a la similitud con las moléculas diatómicas, a estos sistemas se los llama moléculas gravitacionales ya que es la gravedad de los agujeros negros lo que afecta al campo escalar vecino.

Esta simulación por computadora muestra agujeros negros supermasivos a solo 40 órbitas de la fusión.
Simulación de sistema binario de agujeros negros – imagen  © NASA’s Goddard Space Flight Center

No es novedad que los agujeros negros estén rodeados de partículas de materia ordinaria. Pero pueden estar rodeados de partículas de la elusiva materia obscura.
En ese caso, el modelo o campo escalar que la describe será diferente al de la materia ordinaria y cuando los agujeros negros colapsen en un sólo objeto, esa materia obscura afectará a las ondas gravitatorias que se producirán.
Así, este modelo de moléculas gravitacionales permite suponer que se puede detectar materia obscura a través de las ondas gravitacionales generadas en la fusión de agujeros negros.

Referencia:
Weird ‘gravitational molecules’ could orbit black holes like electrons swirling around atoms | Live Science | Paul Sutter | https://www.livescience.com/black-holes-gravitational-molecules-evidence.html

Fuente:
Black hole binaries and light fields: gravitational molecules | arXiv 30.sep.2020 | Taishi Ikeda et al. | https://arxiv.org/pdf/2010.00008.pdf

pdp.

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