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Los investigadores revelan una imagen del área alrededor del agujero negro supermasivo en el núcleo de la galaxia

Los investigadores revelan una imagen del área alrededor del agujero negro supermasivo en el núcleo de la galaxia


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Una nueva investigación realizada por un equipo internacional de científicos revela los sorprendentes resultados de un esfuerzo coordinado entre 14 instituciones de investigación de todo el mundo para capturar una imagen clara del agujero negro Sagitario A * (Sgr A *), durante mucho tiempo sospechoso de ser el agujero negro supermasivo. en el corazón de la Vía Láctea.

Sagitario A *: el omnívoro esquivo que acecha en el centro de la galaxia

Los agujeros negros son algunas de las estructuras más exóticas del Universo, objetos tan increíblemente densos y relativamente pequeños que su gravedad evita que la luz se escape. Hasta ahora, nadie ha "visto" un agujero negro, y solo han sido detectados indirectamente por el efecto que tienen en otros objetos visibles como las estrellas.

Eso hace que los agujeros negros supermasivos, objetos de dimensiones relativamente pequeñas pero millones de veces más masivos que el Sol, sean sujetos de intensa especulación y estudio.

En el corazón de muchas galaxias hay un agujero negro supermasivo, y Sgr A * se encuentra en el centro del nuestro. Sgr A * tiene 4 millones de veces la masa de nuestro Sol y solo 44 millones de kilómetros de diámetro, un poco menos que la distancia entre el Sol y mercurio.

Sgr A * no se puede ver visualmente por varias razones, pero la más importante son los brazos espirales de la Vía Láctea que azotan el núcleo, oscureciendo el centro de la galaxia detrás de enormes nubes de polvo y gas que la luz no puede penetrar, por lo que la única forma de observarlo es utilizando infrarrojos, rayos X, radio y ondas gamma que se liberan en el frenesí de la actividad alrededor del horizonte de eventos.

Sin embargo, esto no está exento de problemas. A lo largo de la línea de visión desde la Tierra hasta el agujero negro supermasivo, las bolsas de gas de diferentes densidades y composiciones interrumpen y distorsionan estas ondas en un proceso llamado dispersión interestelar. Entonces, donde esperamos ver una imagen clara de la estructura del agujero negro y sus alrededores, todo lo que podemos ver es un desorden borroso brillante.

Un esfuerzo internacional sin precedentes

Este era el desafío que el Event Horizon Telescope (EHT) esperaba superar. El EHT ha reunido una red de estaciones de radiotelescopios de todo el mundo para crear un radiotelescopio virtual de 8.000 millas de ancho.

Usando lo que se conoce como interferometría de línea de base muy larga (VLBI), el EHT puede agudizar la resolución de la red de radiotelescopios en su conjunto al hacer que todos los telescopios observen el mismo punto en el espacio. Esto logra un efecto similar al uso de un espejo más grande en un telescopio óptico para ver objetos más distantes al crear efectivamente un radiotelescopio del tamaño del diámetro de la Tierra.

Girando hacia el corazón de la galaxia, el EHT comenzó la observación coordinada de Sgr A * en abril de 2017.

Después de varios días de grabación, EHT había reunido 1.000.000 Gb de datos. Estos datos se enviaron a laboratorios de procesamiento en los Estados Unidos y Alemania para ser analizados y, con suerte, ensamblados en una imagen completa del agujero negro supermasivo, un proceso que ha llevado casi 2 años.

Cortando el ruido

Después de muchos meses uniendo los datos, un artículo publicado este mes en The Astrophysical Journal anunció que EHT había logrado capturar la imagen más clara de los alrededores inmediatos de un agujero negro.

Fueron capaces de identificar y filtrar casi toda la dispersión interestelar gracias al trabajo de Michael Johnson del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica "Aunque la dispersión difumina y distorsiona la imagen de Sagitario A *", dijo, "lo increíble La resolución de estas observaciones nos permitió precisar las propiedades exactas de la dispersión. Entonces pudimos eliminar la mayoría de los efectos de la dispersión y comenzar a ver cómo se ven las cosas cerca del agujero negro ".

La imagen del agujero negro reveló algo que nadie esperaba. En particular, la fuente de radiación de Sgr A * era más pequeña de lo que habían anticipado y, lo que es más importante, la morfología de la región de la fuente era muy simétrica.

Según el autor principal del artículo, Nijmegen Ph.D. la estudiante Sara Issaoun, "esto puede indicar que la emisión de radio se produce en un disco de gas que cae en lugar de un chorro de radio. Sin embargo, eso haría de Sagittarius A * una excepción en comparación con otros agujeros negros emisores de radio".

"La alternativa", añade, "podría ser que el radio jet apunte casi a nosotros".

Al mirar hacia el abismo, ¿el abismo mira hacia atrás?

Mientras las estrellas y otros materiales son devorados por un agujero negro, mucho antes de que alcancen el punto de no retorno, la intensa fuerza gravitacional que actúa sobre el material crea un efecto de cizallamiento que desgarra todo lo que se acerca demasiado.

Esto forma el disco de acreción de material que rodea la masa central del agujero negro, girando a su alrededor a velocidades cercanas a un porcentaje de la velocidad de la luz.

La increíble energía de este proceso significa que no se consume todo el material. Parte de ella se expulsa al espacio en chorros muy estrechos a casi la velocidad de la luz de los polos del agujero negro. Este proceso, violento y de muy alta energía, produce muchas ondas de radio que siguen el camino de los chorros.

En cualquier caso, las observaciones de la fuente de radio de Sgr A * apuntan a conclusiones altamente improbables y ya se está produciendo un acalorado debate sobre la naturaleza de esta región fuente.

Heino Falcke, profesor de radioastronomía en la Universidad de Radboud y supervisor de Issaoun, ha realizado una investigación independiente sobre Sgr A * durante casi 30 años, y le dijo a National Geographic, "son el punto final definitivo del espacio y el tiempo, y pueden representar el límite máximo de nuestra conocimiento."

Una vez que fue escéptico de un chorro de radio como la fuente de las ondas de radio de Sgr A *, a fines del año pasado, Falcke fue parte de un esfuerzo que encontró evidencia similar para la conclusión del chorro de radio. Una vez que fue escéptico, ahora está mucho más abierto a la idea: "Tal vez esto sea cierto después de todo y estamos viendo a esta bestia desde un punto de vista muy especial".

Esperanza de próximas observaciones

Se necesitarán más estudios para determinar completamente la naturaleza de la fuente de radio de Sagitario A *, pero con las próximas observaciones que el EHT quiere realizar de Sgr A * a 230 GHz, aumenta la emoción de que pronto veremos la sombra de Sgr A El horizonte de eventos de *, dándonos nuestra primera confirmación visual de la existencia de agujeros negros.

“Aunque la dispersión difumina y distorsiona la imagen de Sagitario A *,” dijo Johnson, “la increíble resolución de estas observaciones nos permitió precisar las propiedades exactas de la dispersión. La buena noticia es que estas observaciones muestran que la dispersión no evitará que el Event Horizon Telescope vea la sombra de un agujero negro a 230 GHz, si es que se puede ver una ”.


Ver el vídeo: El Enigma De Los Agujeros Negros - Documental Canal Odisesa (Mayo 2022).


Comentarios:

  1. Shajar

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