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La señal récord de una galaxia distante es la más lejana jamás detectada: ScienceAlert

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La señal récord de una galaxia distante es la más lejana jamás detectada: ScienceAlert

El hidrógeno es un elemento clave del cosmos. Ya sea reducido a su núcleo cargado o apilado en una molécula, la naturaleza de su presencia puede decirle mucho sobre las características del Universo en la mayor de las escalas.

Por este motivo, los astrónomos están muy interesados ​​en detectar señales de este elemento allá donde se encuentre.

Ahora, la firma de luz del hidrógeno atómico sin carga se ha medido más lejos de la Tierra que nunca antes, por cierto margen. El radiotelescopio gigante VHF (GMRT) de la India ha captado una señal con un tiempo retrospectivo – el tiempo entre la emisión de la luz y su detección – la friolera de 8.800 millones de años.

Imagen de la señal de radio de la galaxia. (Chakraborty y Roy/NCRA-TIFR/GMRT)

Esto nos brinda una visión emocionante de algunos de los primeros momentos del Universo, que actualmente se estima que tiene alrededor de 13.800 millones de años.

«Una galaxia emite diferentes tipos de señales de radio», dice el cosmólogo Arnab Chakraborty, de la Universidad McGill en Canadá. «Hasta ahora, solo ha sido posible capturar esta señal particular de una galaxia cercana, lo que limita nuestro conocimiento a las galaxias más cercanas a la Tierra».

En este caso, la señal de radio emitida por el hidrógeno atómico es una onda de luz con una longitud de 21 centímetros. Las ondas largas no son muy energéticas y la luz no es intensa, lo que dificulta su detección a distancia; ellos tiempo de recuperación del registro anterior tenía sólo 4.400 millones de años.

Debido a la gran distancia recorrida antes de ser interceptada por el GMRT, la línea de transmisión de 21 centímetros había sido estirada ampliando la brecha a 48 centímetros, fenómeno descrito como el corrimiento al rojo ligero.

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El equipo usó lentes gravitacionales para detectar la señal, que proviene de una galaxia distante en formación de estrellas llamada SDSSJ0826+5630. La lente gravitatoria es donde la luz se magnifica a medida que sigue el espacio curvo que rodea un objeto masivo que se encuentra entre nuestros telescopios y la fuente de origen, actuando efectivamente como una lente enorme.

Ilustración de lente gravitacional
Ilustración que muestra cómo funciona la lente gravitacional. (Swadha Pardesi)

“En este caso concreto, la señal está distorsionada por la presencia de otro cuerpo masivo, otra galaxia, entre el objetivo y el observador”, dice el astrofísico Nirupam Roydel Instituto Indio de Ciencias.

«Esto da como resultado una ampliación de la señal por un factor de 30, lo que permite que el telescopio la capte».

Los resultados de este estudio darán a los astrónomos la esperanza de poder realizar otras observaciones similares en un futuro cercano: las distancias y los tiempos de retrospección que antes estaban fuera de los límites ahora son bastante razonables. Si las estrellas se alinean, eso es.

El hidrógeno atómico se forma cuando el gas ionizado caliente de los alrededores de una galaxia comienza a caer sobre la galaxia, enfriándose en el camino. Eventualmente, se convierte en hidrógeno molecular y luego en estrellas.

Ser capaz de mirar tan atrás en el tiempo puede enseñarnos más sobre la formación de nuestra propia galaxia primitiva, así como llevar a los astrónomos a una mejor comprensión de cómo se comportó el Universo en sus primeros días.

Estos últimos hallazgos «abrirán nuevas y emocionantes posibilidades para investigar la evolución cósmica del gas neutro con radiotelescopios de baja frecuencia existentes y futuros en un futuro próximo», escriben los investigadores en su artículo publicado.

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La investigación fue publicada en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.

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

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Un vídeo de la NASA muestra lo que pasaría si cayeras en un agujero negro

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Un vídeo de la NASA muestra lo que pasaría si cayeras en un agujero negro

En un nuevo vídeo directamente de la película. InterestelarLa NASA ha revelado cómo se vería si cayeras en un agujero negro.

La simulación se creó utilizando una supercomputadora de la NASA e imagina lo que una persona podría ver al sumergirse más allá del horizonte de sucesos de un agujero negro hacia el abismo que se encuentra más allá.

Otra simulación muestra lo que vería una persona que volara sobre un agujero negro, con el espacio pareciendo doblarse y girar a medida que el espectador pasa.

Imagen de una simulación de la NASA que muestra la caída en un agujero negro (principal) y el agujero negro supermasivo visto desde lejos (recuadro). Esta simulación muestra lo que vería una persona que cayera en un agujero negro.

Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA/J. Schnittman y B. Powell

«Simulé dos escenarios diferentes, uno en el que una cámara, un sustituto de un atrevido astronauta, pierde por poco el horizonte de sucesos y retrocede, y el otro, en el que cruza el límite, sellando su destino», dijo el creador de la simulación Jeremy Schnittman. dijo en un comunicado un astrofísico del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Los agujeros negros son objetos que tienen una atracción gravitacional tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. Hay varios tipos, incluidos los agujeros negros estelares (formados por el colapso de estrellas individuales) y los agujeros negros supermasivos (que se encuentran en los centros de la mayoría de las galaxias, incluida la Vía Láctea). Cada agujero negro tiene un horizonte de sucesos, que es el límite alrededor de un agujero negro más allá del cual ninguna luz u otra radiación puede escapar.

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El agujero negro en la simulación de la NASA es un agujero negro supermasivo, como el del centro de nuestra galaxia, con una masa alrededor de 4,3 millones de veces la de nuestro sol y un horizonte de sucesos de unos 16 millones de kilómetros de diámetro. El brillante anillo de gas que rodea el agujero negro se conoce como disco de acreción y brilla intensamente debido a la gran cantidad de calor generado por la fricción.

La simulación muestra al espectador comenzando a unos 400 millones de kilómetros del agujero negro y cayendo rápidamente hacia él, con el disco de acreción combándose y deformándose a medida que el espectador se acerca.

«Si tienes la opción, querrás caer en un agujero negro supermasivo», dijo Schnittman. «Los agujeros negros de masa estelar, que contienen hasta unas 30 masas solares, tienen horizontes de sucesos mucho más pequeños y fuerzas de marea más fuertes, que pueden destrozar los objetos que se acercan antes de que alcancen el horizonte».

Esto se debe a que la fuerza de gravedad ejercida sobre tu cuerpo sería más fuerte en tus pies que en tu cabeza, estirándote átomo por átomo en un proceso llamado espaguetificación.

«Un agujero negro de masa estelar tiene fuerzas de marea tan extremas fuera de su horizonte de sucesos (un astronauta que cayera con los pies por delante sentiría una gravedad más fuerte en sus pies que en su cabeza) que nuestro astronauta se desgarraría mucho antes de alcanzar el horizonte de sucesos», dijo Ben. Farr, físico de ondas gravitacionales y astrónomo de la Universidad de Oregón, dijo anteriormente Semana de noticias. «Un objeto experimenta fuerzas de marea cuando la fuerza de gravedad que experimenta debido a un objeto masivo es más fuerte en un lado que en el otro».

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Para este agujero negro simulado, el espectador sólo tendría 12,8 segundos antes de ser destruido por la espaguetificación.

La otra simulación muestra a un espectador orbitando cerca del horizonte de sucesos pero sin llegar a cruzarlo. Una persona que se acercara tanto a un agujero negro de este tamaño regresaría 36 minutos más joven que aquellos que se quedaran más lejos, debido a la diferencia en la velocidad del tiempo que pasa cerca de un objeto con tanta gravedad.

«Esta situación puede ser aún más extrema», dijo Schnittman. «Si el agujero negro girara rápidamente, como el que se muestra en la película de 2014 Interestelarregresaría varios años más joven que sus compañeros de barco.

Estas simulaciones se realizaron utilizando la supercomputadora Discover del Centro de Simulación Climática de la NASA y ocupan aproximadamente 10 terabytes de datos.

«La gente suele preguntar sobre esto, y simular estos procesos difíciles de imaginar me ayuda a conectar las matemáticas de la relatividad con las consecuencias del mundo real en el universo real», dijo Schnittman.

¿Tiene algún consejo sobre una historia científica que Semana de noticias ¿debe cubrir? ¿Tiene alguna pregunta sobre los agujeros negros? Háganos saber a través de [email protected].