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El tamaño del agujero negro supermasivo revelado por su modelo de poder

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Impresión artística de un disco de acreción que gira alrededor de un agujero negro supermasivo invisible. El proceso de acreción produce fluctuaciones aleatorias en el brillo del disco a lo largo del tiempo, un patrón que se encuentra relacionado con la masa del agujero negro en un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign. Crédito: Gráfico cortesía de Mark A. Garlick / Simons Foundation

Los patrones de poder de los agujeros negros proporcionan información sobre su tamaño, informan los investigadores. Un nuevo estudio ha descubierto que el parpadeo de luz que se observa en la fuente de alimentación activa de los agujeros negros supermasivos está relacionado con su masa.

Los agujeros negros supermasivos son de millones a miles de millones de veces más masivos que el sol y normalmente residen en el centro de galaxias masivas. Cuando están inactivos y no se alimentan del gas y las estrellas que los rodean, los SMBH emiten muy poca luz; los astrónomos solo pueden detectarlos a través de sus influencias gravitacionales en las estrellas y el gas cercanos. Sin embargo, en el universo temprano, cuando las SMBH crecían rápidamente, alimentaban activamente (o acumulaban) material a tasas intensas y emitían una enorme cantidad de radiación, que a veces excedía toda la galaxia en la que residían, dijeron los investigadores.

El nuevo estudio, dirigido por el estudiante graduado de astronomía de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, Colin Burke, y el profesor Yue Shen, ha descubierto una relación definitiva entre la masa de SMBH que se alimentan activamente y la escala de tiempo característica del patrón de luz parpadeante. Los resultados se publican en la revista Ciencia.

La luz observada de un acretor SMBH no es constante. Debido a procesos físicos que aún no se comprenden, muestra un parpadeo omnipresente en escalas de tiempo que van desde horas hasta décadas. «Muchos estudios han explorado las posibles relaciones entre el parpadeo observado y la masa de SMBH, pero los resultados no han sido concluyentes y, a veces, controvertidos», dijo Burke.

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El equipo compiló un gran conjunto de datos de SMBH de alimentación activa para estudiar el modelo de variabilidad de parpadeo. Identificaron una escala de tiempo característica, en la que cambia el patrón, que está estrechamente correlacionada con la masa del SMBH. Luego, los investigadores compararon los resultados con la acumulación de enanas blancas, los remanentes de estrellas como nuestro sol, y encontraron que la misma relación entre la escala de tiempo y la masa se mantiene, a pesar de que las enanas blancas son millones, miles de millones de veces menos masivas que la SMBH.

Los parpadeos de luz son fluctuaciones aleatorias en un agujero negroproceso de alimentación, dijeron los investigadores. Los astrónomos pueden cuantificar este patrón de parpadeo midiendo el poder de la variabilidad en escalas de tiempo. Para acumular SMBH, el modelo de variabilidad cambia de escalas de tiempo cortas a escalas de tiempo largas. Esta transición de patrón de variabilidad ocurre en una escala de tiempo característica que es más larga para agujeros negros más masivos.

El equipo comparó la alimentación del agujero negro con nuestra actividad de comer o beber, comparando esta transición con un eructo humano. Los bebés eructan con frecuencia cuando beben leche, mientras que los adultos pueden hacerlo por más tiempo. Los agujeros negros hacen lo mismo al alimentarse, dijeron.

“Estos resultados sugieren que los procesos que causan el parpadeo durante la acreción son universales, ya sea que el objeto central sea un agujero negro supermasivo o un objeto mucho más ligero. enano blanco«Dijo Shen.

«Establecer un vínculo firme entre el parpadeo de luz observado y las propiedades fundamentales del acelerador ciertamente nos ayudará a comprender mejor los procesos de acreción», dijo Yan-Fei Jiang, investigador del Instituto Flatiron y coautor del estudio.

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Los agujeros negros astrofísicos tienen un amplio espectro de masa y tamaño. Entre la población de agujeros negros de masa estelar, que pesan menos de varias docenas de veces la masa del sol, y las SMBH, existe una población de agujeros negros llamados agujeros negros de masa intermedia que pesan entre 100 y 100.000 veces la masa del sol. sol. masa del sol. masa del sol.

Se espera que los IMBH se formen en grandes cantidades a lo largo de la historia del universo, y pueden proporcionar las semillas necesarias para convertirse en SMBH más adelante. Sin embargo, desde una perspectiva de observación, esta población de IMBH es sorprendentemente esquiva. Solo hay un IMBH indiscutiblemente confirmado que pesa alrededor de 150 veces la masa del sol. Pero este IMBH fue descubierto por casualidad por la radiación de ondas gravitacionales de la coalescencia de dos agujeros negros menos masivos.

«Ahora que existe una correlación entre el modelo de parpadeo y la masa del objeto de acreción central, podemos usarlo para predecir cómo se vería la señal de parpadeo de un IMBH», dijo Burke.

Los astrónomos de todo el mundo esperan el comienzo oficial de una era de estudios masivos que monitorean el cielo dinámico y cambiante. El Legacy Survey of Space and Time del Observatorio Vera C. Rubin de Chile estudiará el cielo durante una década y recopilará datos de parpadeo de luz para miles de millones de objetos, a partir de fines de 2023.

«La explotación del conjunto de datos LSST para buscar patrones de parpadeo compatibles con el aumento de IMBH tiene el potencial de descubrir y comprender completamente esta misteriosa población de agujeros negros muy buscados», dijo el coautor Xin Liu, profesor de astronomía en la U. por I.

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Referencia: «Una escala de tiempo de variabilidad óptica característica en los discos de acreción astrofísicos» 12 de agosto de 2021, Ciencia.
DOI: 10.1126 / science.abg9933

Este estudio es una colaboración con el profesor de astronomía y física Charles Gammie y el investigador postdoctoral en astronomía Qian Yang, el Centro de Estudios Avanzados del Universo de Illinois e investigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara; la Universidad de St. Andrews, Reino Unido; el Instituto Flatiron; la Universidad de Southampton, Reino Unido; la Academia Naval de los Estados Unidos; y la Universidad de Durham, Reino Unido

Burke, Shen y Liu también están afiliados al Center for Astrophysical Surveys en el National Center for Supercomputing Applications en Illinois.

La National Science Foundation, el Science and Technology Facilities Council y la Illinois Graduate Survey Science Fellowship apoyaron esta investigación.

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

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Bailey nombrado director del Centro Espacial Stennis de la NASA

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Bailey nombrado director del Centro Espacial Stennis de la NASA

John Bailey, director del Centro Espacial John C. Stennis (foto de la NASA)

  • El Centro Espacial Stennis de la NASA, ubicado en el condado de Hancock, alberga a más de 50 inquilinos residentes con una fuerza laboral total de más de 5200 personas.

John Bailey ha sido nombrado director del Centro Espacial Stennis de la NASA en el condado de Hancock, Mississippi, con efecto inmediato.

Bailey se había desempeñado como director interino desde enero.

En una declaración anunciando el nombramiento de Bailey, el administrador de la NASA, Bill Nelson, dijo que confiaba en que Bailey conduciría el sitio de pruebas de propulsión más grande y principal del país hacia un éxito aún mayor.

«John aprovechará sus casi 35 años de servicio federal para liderar nuestra talentosa fuerza laboral en Stennis», dijo Nelson. “Gran parte de la NASA pasa por Stennis. Es donde perfeccionamos nuevas e interesantes capacidades en el sector aeroespacial, tecnológico y de exploración del espacio profundo.

Durante su carrera, Bailey sirvió en la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y la NASA. Se unió al equipo Stennis de la NASA en 1999 y posteriormente ocupó varios puestos. Fue nombrado director asociado de NASA Stennis en 2018 y seleccionado subdirector del centro en 2021.

El Centro Espacial Stennis de la NASA alberga a más de 50 inquilinos residentes con una fuerza laboral total de más de 5200 personas. Es un centro de pruebas clave para los sistemas de lanzamiento, propulsión y motores de la agencia federal.

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Stennis también está creciendo, convirtiéndose en un centro aeroespacial y tecnológico con sistemas inteligentes y autónomos en desarrollo necesarios para la exploración del espacio profundo.

«Este es un momento emocionante para la NASA Stennis y me siento profundamente honrado de liderar su gran familia de empleados que conforman esta tremenda fuerza laboral», dijo Bailey en el anuncio.

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Los científicos descubren una 'sorpresa' que cambia la comprensión del universo

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Los científicos descubren una 'sorpresa' que cambia la comprensión del universo

Volver a los primeros días del universo parece algo que sólo sería posible en la ciencia ficción, pero los expertos han logrado encontrar algo muy lejano en las profundidades del tiempo y real.

Algunos de los astrónomos más importantes del mundo han descubierto algo «realmente sorprendente» ocurrido hace miles de millones de años que podría cambiar por completo la comprensión de nuestro universo.

Este es el resultado del estudio de los resultados de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) del telescopio espacial James Webb de la NASA.

Esta tecnología extremadamente avanzada permite a los expertos estudiar las galaxias más antiguas del universo, dando una indicación de las condiciones que existían hace muchos, muchos años.

El universo tiene alrededor de 13,7 mil millones de años y un equipo de investigadores de la Universidad de Durham pudo observar datos conocidos como formación de barras apenas unos miles de millones de años después de que se formara el universo, lo cual es bastante sorprendente de comprender.

Esto es más que las observaciones anteriores del Telescopio Espacial Hubble, que ofrecen una visión de las condiciones de hace nueve mil millones de años.

Los hallazgos del equipo se publican en la revista. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.

iStock

Los nuevos descubrimientos son más significativos que simplemente ofrecer una visión del pasado más lejana que antes. De hecho, la naturaleza de los hallazgos podría significar que es posible que sea necesario reevaluar nuestra comprensión de los primeros días del universo.

Esto se relaciona con las formaciones de barras, porque la presencia de estas formas más sedentarias es un indicador de ambientes más sedentarios, en comparación con la naturaleza más caótica de las galaxias durante su período de gestación anterior.

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Zoe Le Conte es investigadora de doctorado en el Centro de Astronomía Extragaláctica del Departamento de Física de la Universidad de Durham y también es la autora principal de la investigación.

Le Conte dijo: “Las galaxias del universo primitivo están madurando mucho más rápido de lo que pensábamos. Esto es una verdadera sorpresa porque se esperaría que el universo en este punto fuera muy turbulento con muchas colisiones entre galaxias y mucho gas que aún no se ha convertido en estrellas.

“Sin embargo, gracias al Telescopio Espacial James Webb, estamos viendo muchas de estas barras mucho antes en la vida del Universo, lo que significa que las galaxias se encontraban en una etapa más avanzada de su evolución de lo que se pensaba anteriormente.

«Esto significa que tendremos que ajustar nuestra visión sobre la evolución temprana de las galaxias».

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SpaceX lanza 23 satélites Starlink en el vuelo Falcon 9 desde Cabo Cañaveral – Spaceflight Now

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SpaceX lanza 23 satélites Starlink en el vuelo Falcon 9 desde Cabo Cañaveral – Spaceflight Now
Un cohete Falcon 9 despega del Complejo de Lanzamiento Espacial 40 en la Estación Espacial de Cabo Cañaveral, transportando 23 satélites Starlink a la órbita terrestre baja el 28 de abril de 2024. Imagen: Adam Bernstein/Spaceflight Now

Tras el histórico lanzamiento de dos satélites Galileo por parte de la Comisión Europea, SpaceX ha lanzado otro lote de sus propios satélites de Internet de alta velocidad Starlink. El lanzamiento del Falcon 9 el domingo por la noche marcó el 29º lanzamiento dedicado de satélites Starlink en 2024.

El despegue de la misión Starlink 6-54 desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 40 (SLC-40) en la Estación Espacial de Cabo Cañaveral (CCSFS) tuvo lugar a las 6:08 p.m.EDT (2208 UTC).

El propulsor de primera etapa Falcon 9 que respalda esta misión, número de cola B1076 en la flota de SpaceX, se lanzó por decimotercera vez. Anteriormente apoyó los lanzamientos de Ovzon 3, Intelsat IS-40e, el vuelo número 26 de Servicios de Reabastecimiento Comercial (CRS-26) de SpaceX y seis misiones Starlink.

Poco más de ocho minutos después del despegue, B1076 aterrizó en el dron SpaceX, “Simplemente lea las instrucciones”. Este fue el aterrizaje número 80 del JRTI y el aterrizaje de refuerzo número 301 hasta la fecha.

En una publicación en las redes sociales, Kiko Dontchev, vicepresidente de lanzamiento de SpaceX, señaló que el equipo completó una rotación de cinco horas desde JRTI a Puerto Cañaveral entre la llegada y la salida del dron para apoyar la misión Starlink 6-54.

Los 23 satélites Starlink se suman a los 5.874 actualmente en órbita, según cifras compiladas el 24 de abril por el astrónomo y experto en seguimiento orbital Jonathan McDowell. Antes de este lanzamiento, se lanzaron 633 satélites Starlink en 2024.

El miércoles, SpaceX anunció que los Estados Federados de Micronesia, un país insular en el Océano Pacífico al este de Australia, fue el último país en agregarse a la lista de países donde el servicio Starlink está disponible.

Salida del dragón

El lanzamiento de Starlink 6-54 se produce apenas unas horas después de que SpaceX Cargo Dragon se separara de la Estación Espacial Internacional para comenzar su viaje de aproximadamente 36 horas para aterrizar frente a la costa de Florida. El desacoplamiento tuvo lugar a la 1:10 p. m. EDT (5:10 p. m. UTC).

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El aterrizaje del martes por la mañana concluirá la misión CRS-30. Estuvo acoplado a la ISS durante más de 30 días y regresará con más de 4.000 libros de experimentos científicos.

La operación es también otro paso importante hacia el lanzamiento de la primera misión tripulada de Boeing al puesto orbital utilizando su nave espacial Starliner.

Antes de que pueda realizarse ese lanzamiento, SpaceX debe mover su nave espacial Crew Dragon Endeavour desde el puerto orientado hacia adelante al puerto orientado hacia el espacio del módulo Harmony. Esta maniobra debería tener lugar el 2 de mayo.

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