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Después de tomar la primera imagen de un agujero negro, el Event Horizon Telescope se enfoca en planos cósmicos.

¿Todos los agujeros negros funcionan de la misma manera, independientemente de su tamaño?

Tendemos a pensar en los agujeros negros como organismos gigantes que comen luz. Pero incluso los agujeros negros supermasivos, los huecos gravitacionales en el centro de las galaxias, tienen una variedad de tamaños. Tomemos M87 *, que está en el centro de la galaxia Messier 87. Es aproximadamente 6 mil millones de veces más masiva que nuestro Sol. O puede mirar Sgr A *, que está en el centro de la Vía Láctea y es solo (Sólo!) 4 millones de veces más masivo que el Sol. Pequeños, en lo que respecta a los agujeros negros supermasivos.

El asombroso tamaño de M87 * fue en parte la razón por la que era un buen candidato para el Event Horizon Telescope. La primera imagen del mundo de un agujero negro.. La hazaña, lograda en 2017, fue aclamada instantáneamente como un gran avance en astrofísica cuando se reveló al mundo en 2019. La imagen fue la culminación de años de trabajo realizado utilizando algunos observatorios en todo el mundo que esencialmente operaban como un solo planeta. tamaño del telescopio. Este avance permitió a los científicos ver la sombra proyectada por el núcleo oscuro de Messier 87.

Pero esto es solo el principio.

Los astrofísicos no se detendrán en un solo agujero negro. Luego dirigieron su atención hacia otro agujero negro supermasivo, unas 100 veces más pequeño que M87 *, ubicado en el centro de una galaxia cercana conocida como Centaurus A. Usando la misma tecnología que capturó M87 *, los astrofísicos ahora pueden obtener imágenes de una imagen poderosa. . Un chorro de materia sale disparado del agujero negro del Centauro A a una resolución extremadamente alta, revelando más sobre cómo se produjeron estos desconcertantes fenómenos.

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Los detalles fueron Publicado en Astronomía de la naturaleza los lunes.

“El objetivo principal del EHT es obtener imágenes de los agujeros negros”, dice Michael Jansen, astrofísico del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania, y autor principal del estudio. “Pero los agujeros negros que estudiamos liberan chorros de forma natural. Por lo tanto, para comprender completamente los agujeros negros, también necesitamos comprender estos chorros y cómo se producen”.

planos cósmicos Producido por muchos agujeros negros – incluido M87 * – que son esencialmente trenes de carga de plasma que salen de un disco de acreción de agujero negro que gira rápidamente.

Hasta la fecha, la imagen de mayor resolución de un avión Centaurus A proviene del grupo Tanami (primer panel). El EHT pudo acercarse 16 veces más que Tanami para producir la imagen en el panel central de su chorro de plasma. El tercer panel es el chorro de plasma observado en la galaxia Messier 87.

astronomía natural

“Los haces de plasma enfocados y estrechos transportan esta energía lejos de las escalas pequeñas cercanas al agujero negro (que es menor que el tamaño de nuestro sistema solar) y la depositan en el entorno circundante en escalas mucho mayores”, dice James Miller-Jones. Astrofísico de la Universidad de Curtin en Australia y miembro del Centro Internacional de Investigación en Radioastronomía (ICRAR). Miller-Jones dice que los chorros pueden afectar la evolución de las galaxias y los cúmulos de galaxias, por lo que los astrónomos están ansiosos por comprenderlos mejor.

Janssen y sus colegas son uno de esos grupos de astrónomos. Querían hacer zoom en los chorros para ver cómo funcionan cerca del agujero negro. EHT lo hizo posible.

El EHT consta de ocho observatorios de todo el mundo y utiliza una técnica conocida como interferometría fundamental muy larga o VLBI. En general, señala Jansen, los telescopios más grandes proporcionan imágenes más claras, pero solo se pueden construir telescopios muy grandes. En lugar de fabricar un solo telescopio, EHT conecta telescopios de casi todas las partes del mundo, proporcionando una precisión equivalente a un solo telescopio de “miles de kilómetros”.

Con él, el equipo puede concentrarse en el avión en Centaurus A y verlo con más nitidez que nunca. También les permitió fotografiar el avión cerca del agujero negro.

“Podemos estudiar este plano a una resolución más baja que a la luz del día, lo que no se había logrado antes”, dice Jansen. Las observaciones del EHT permiten al equipo ver aproximadamente a 0,6 días luz de distancia del agujero negro, lo que parece insignificante pero es aproximadamente 2,5 veces la distancia entre el Sol y Plutón, que son unos perezosos 9,6 mil millones de millas.

Al observar el núcleo de Centaurus A y comparar sus observaciones con modelos teóricos, el equipo descubrió que el chorro del agujero negro ha aclarado los bordes y se ve sorprendentemente similar al creado por M87 *. Esto es crucial porque nos devuelve a nuestra pregunta inicial: ¿Todos los agujeros negros funcionan de la misma manera, independientemente de su tamaño?

El plano de Centaurus A sugiere que ese puede ser el caso. Esto es importante por dos razones: está de acuerdo con la teoría de la relatividad general de Albert Einstein y está “demostrando que las propiedades fundamentales de los chorros dependen de la masa del agujero negro que los dispara”, dice Miller-Jones.

Añade que esta escala puede funcionar entonces para agujeros negros mucho más pequeños, cuyas masas no son más de 10 a 100 veces la masa del Sol. No podemos probar estos diminutos agujeros negros porque son muy pequeños, pero al estudiar a sus primos salvajes, estamos revelando algunos de los gigantes más enigmáticos del universo.