Un agujero negro expulsado del centro de su galaxia tras una fusión podría provocar varios fenómenos detectables a su alrededor.
El escenario comienza con dos agujeros negros masivos reunidos en el corazón de una galaxia. Cuando se fusionan, emiten ondas gravitacionales, deformaciones del espacio que transportan energía. Si esta emisión se dirige más hacia un lado, el agujero negro formado recibe un impulso en la dirección opuesta. Entonces puede abandonar el centro galáctico.
Erwan Hochart y Simon Portegies Zwart simularon esta partida brusca en un cúmulo muy denso de estrellas que rodea al agujero negro. Sus modelos utilizan agujeros negros de 100 000 y 400 000 masas solares. Sus simulaciones imponen velocidades de retroceso de 300 o 600 km/s y luego siguen los movimientos de los objetos vecinos durante 100 000 años.
El desplazamiento cambia inmediatamente las trayectorias de las estrellas alrededor del agujero negro. Algunas también pasan lo bastante cerca como para ser desgarradas por su gravedad. Un fenómeno de este tipo, llamado evento de disrupción por efecto de marea, libera materia capaz de producir una señal luminosa. La simulación prevé un rápido aumento del número de estos encuentros después del retroceso.
Otros objetos muy densos presentes en el cúmulo también pueden ser arrastrados hacia el agujero negro errante. Así, el mismo movimiento inicial podría generar varias categorías de señales, en posiciones alejadas del centro de la galaxia donde se produjo la fusión.
En las simulaciones, ocurren más eventos cuando el agujero negro es más masivo, cuando su velocidad de retroceso es menor y cuando las estrellas están muy concentradas cerca del centro. Por tanto, la distribución inicial de las estrellas resulta determinante para predecir lo que podría detectar un observatorio.
Los autores también evalúan cuántos eventos de este tipo podrían observarse en el Universo. Según sus hipótesis sobre la concentración de las estrellas, la estimación máxima varía considerablemente. Alcanza unos 290 eventos al año en un escenario denso, frente a unos 30 con una distribución menos concentrada.
Esta dependencia podría convertir precisamente las futuras señales en herramientas para observar el entorno inmediato de los agujeros negros. Su número y distribución proporcionarían información sobre la densidad estelar después de una fusión y sobre la velocidad del retroceso.