Investigadores de Princeton han descubierto que el agujero negro M87* expulsa energía hacia el exterior, contribuyendo a la formación de chorros masivos. Este descubrimiento, basado en la teoría de la relatividad de Einstein, desafía las opiniones tradicionales sobre los agujeros negros y podría probarse más a fondo con telescopios avanzados. El estudio abre nuevas vías para comprender la dinámica de los agujeros negros, incluso si no logra explicar definitivamente la fuente de energía de los chorros. Crédito: SciTechDaily.com
Un equipo de astrofísicos de Princeton ha determinado de manera concluyente que una energía cercana a agujero negro M87* impulsa hacia afuera, no hacia adentro, un debate de larga data en esta área.
Lo único que todo el mundo sabe sobre los agujeros negros es que absolutamente todo lo que está cerca de ellos es absorbido por ellos.
Casi todo, resulta.
«Aunque los agujeros negros se definen como objetos de los que nada puede escapar, una de las predicciones sorprendentes de la teoría de la relatividad de Einstein es que los agujeros negros pueden perder energía», explica el astrofísico Eliot Quataert, profesor de Astronomía Charles A. Young en Princeton. Clase de Fundación 1897. «Pueden girar, y al igual que una peonza se ralentiza con el tiempo y pierde esa energía a medida que gira, un agujero negro que gira también puede perder energía en su entorno».
Los científicos han aceptado en gran medida este modelo desde la década de 1970. Sabían que los campos magnéticos probablemente extraían energía de los agujeros negros en rotación, pero simplemente no sabían cómo.
Un equipo de astrofísicos de Princeton ha determinado de manera concluyente que la energía cerca del horizonte de sucesos del agujero negro M87* fluye hacia afuera, no hacia adentro. (M87 es el nombre de la galaxia, Messier 87, por lo que el agujero negro en su centro se designa como M87*.) Los investigadores también crearon una manera de probar la predicción de que los agujeros negros pierden energía de rotación, declaró Quataert, y establecer esto predicción. esta energía que produce “los flujos increíblemente poderosos que vemos y que llamamos chorros”.
Una animación que muestra cómo el campo magnético que cruza el horizonte de sucesos del agujero negro gira a medida que el agujero negro gira más rápido. Un agujero negro que gira más rápido «activa» el campo magnético más rápido, lo que hace que el agujero negro pierda más energía en su entorno. Un equipo de astrofísicos de Princeton observó la curvatura de las líneas del campo magnético en las imágenes del Telescopio Horizonte de Sucesos de la polarización lineal de los agujeros negros. Crédito: Vídeo de George Wong, Instituto de Estudios Avanzados y Universidad de Princeton
Estos chorros de energía «son básicamente como millones deaño luz“Sables de luz Jedi muy largos”, dijo Alexandru Lupsasca, ex becario postdoctoral de Princeton, y pueden extenderse 10 veces más que los vía Láctea galaxia.
Los resultados de su trabajo fueron publicados recientemente en EL Revista de astrofísica. Andrew Chael, investigador asociado en astrofísica, es el primer autor del artículo. Él y el coautor George Wong son miembros de la Horizonte de sucesos del telescopio equipo y jugó un papel esencial en el desarrollo de los modelos utilizados para interpretar los agujeros negros. Chael, Wong, Lupsasca y Quataert son todos teóricos afiliados al Iniciativa gravitacional de Princeton.
El equipo le dio crédito a Chael por la idea esencial en el corazón del nuevo artículo: la dirección en la que las líneas del campo magnético giran en espiral revela la dirección del flujo de energía. A partir de ahí, “el resto encajó”, dijo Quataert.
El agujero negro M87* (el asterisco indica el agujero negro en el centro de la galaxia M87) atrajo la atención mundial cuando fue detectado por primera vez por el telescopio Event Horizon. Desde entonces, los astrofísicos de Princeton han descubierto que la torsión del campo magnético alrededor de un agujero negro determina la reveladora espiral de polarización que se observa en las imágenes de los agujeros negros. En particular, la dirección del flujo de energía (del agujero al campo o viceversa) determina cómo se retuerce la polarización. Midiendo la dirección de la espiral de polarización, se puede deducir si el campo magnético está extrayendo energía de espín del agujero o bombeando energía de espín hacia él. Crédito: Modelo de Andrew Chael, George Wong, Alexandru Lupsasca y Eliot Quataert, Princeton Gravity Initiative
«Si tomamos la Tierra, la convertimos en TNT y la explotamos 1.000 veces por segundo durante millones y millones de años, esa es la cantidad de energía que obtendremos de M87», dijo Wong, investigador asociado con la Princeton Gravity Initiative y miembro. del Instituto de Estudios Avanzados.
Los científicos saben desde hace décadas que cuando un agujero negro comienza a girar, arrastra consigo el tejido del espacio-tiempo. Las líneas del campo magnético que pasan a través del agujero negro quedan arrastradas, lo que ralentiza la rotación y provoca la liberación de energía.
«Nuestra nueva predicción precisa es que cada vez que miras un agujero negro astrofísico, si tiene líneas de campo magnético adjuntas, habrá transferencia de energía: cantidades realmente increíbles de transferencia de energía», dijo Lupsasca, ex investigador asociado en Princeton. quien ahora es profesor asistente de física y matemáticas en la Universidad de Vanderbilt y ganó el premio Premio Nuevos Horizontes en Física 2024 de la Fundación Breakthrough Prize por su investigación sobre los agujeros negros.
A medida que el flujo de energía cerca del horizonte de sucesos de M87* fluye hacia afuera, el equipo dijo que, en teoría, el flujo de energía podría fluir hacia adentro, hacia un agujero negro diferente. Confían en su conexión entre el flujo de energía y la dirección de las líneas del campo magnético, y su predicción de que el flujo de energía proviene del agujero negro será probada con el lanzamiento del proyecto aún teórico».La próxima generación» Telescopio del Horizonte de Sucesos.
Durante el último año y medio, investigadores de agujeros negros de todo el mundo han estado proponiendo especificaciones para el futuro instrumento, dijo Wong. “Periódicos como el nuestro pueden desempeñar un papel crucial a la hora de determinar lo que necesitamos. Creo que es un momento increíblemente emocionante.
Los cuatro investigadores enfatizaron en su artículo que no habían demostrado de manera concluyente que la rotación del agujero negro «realmente impulse el chorro extragaláctico», aunque la evidencia ciertamente se inclina en esa dirección. Aunque los niveles de energía mostrados por su modelo son proporcionales a las necesidades de un avión a reacción, no pueden descartar la posibilidad de que el avión pueda funcionar con un motor rotativo. plasma fuera del agujero negro. «Creo que es muy probable que el agujero negro esté propulsando el chorro, pero no podemos probarlo», dijo Lupsasca. «De nuevo.»
Referencia: “Polarimetría de agujeros negros I. Una firma de extracción de energía electromagnética” por Andrew Chael, Alexandru Lupsasca, George N. Wong y Eliot Quataert, 14 de noviembre de 2023, La revista de astrofísica. DOI: 10.3847/1538-4357/acf92d
La investigación fue apoyada por la Princeton Gravity Initiative, la Taplin Fellowship, la National Science Foundation (subvención 2307888) y un Premio al Investigador de la Fundación Simons.
Cuando los astrónomos observan galaxias, suelen realizar una especie de arqueología. Bueno, arqueología cósmica.
Básicamente, al examinar cómo es una galaxia y cómo interactúa con sus vecinas galácticas más cercanas, es posible reconstruir la historia de esa galaxia. Y una herramienta que los astrónomos pueden utilizar para tal trabajo es la Telescopio de rastreo VLT (VST), el telescopio de luz visible más grande del mundo. El VST ha publicado un tríptico de imágenes que ilustran algunas de estas galaxias lejanas necesarias para el descubrimiento del pasado galáctico.
Una imagen muestra ESO 510-G13, una galaxia a 150 millones de años luz de distancia en la constelación de Hidra. A través de los puntos brillantes que representan estrellas de la Vía Láctea, el halo central y el disco en forma de S de ESO 510-G13 son claramente visibles en el centro izquierda. La forma del disco es inusual y los astrónomos creen que podría deberse a las secuelas de una antigua colisión entre esta galaxia y otra galaxia. Un par de galaxias más distantes son visibles en la esquina inferior derecha de la imagen. Están a unos 250 millones de años luz de nosotros.
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ESO 510-G13, una curiosa galaxia lenticular a unos 150 millones de años luz, hacia la constelación de Hidra. (Crédito de la imagen: INAF/VST. Agradecimientos: M. Spavone (INAF), R. Calvi (INAF))
Una segunda imagen muestra cuatro miembros de un cúmulo de galaxias, conocido como Hickson Compact Group 90, ubicado a una distancia más modesta de 100 millones. Años luz muy lejos en la constelación de Piscis Austrinus. Tres de las galaxias se encuentran cerca del centro: NGC 7173, NGC 7176 y la espiral NGC 7174. Se intercambian estrellas y gas entre sí, creando un halo luminoso que los entrelaza. Una cuarta galaxia, NGC 7172, se encuentra sola en la parte superior de la imagen; EL un agujero negro supermasivo en su centro está envuelto en polvo oscuro.
El cúmulo de galaxias Abell 1689, observable hacia la constelación de Virgo. (Crédito de la imagen: INAF/VST. Agradecimientos: M. Spavone (INAF), R. Calvi (INAF))
La tercera y última imagen representa un cúmulo diez veces más alejado que cualquiera de los otros dos: Abel 1689situado a más de 2.300 millones de años luz de distancia en el constelación de virgo. Abell 1689 en realidad contiene más de 200 galaxias. Juntos, su colosal masa distorsiona la espacio–tiempo alrededor de ellos – creando un lente gravitacional lo que distorsiona la luz de las galaxias detrás.
Ubicado en el Observatorio Paranal del Observatorio Europeo Austral en Chile, el VST ha estado observando el cielo desde 2011. Los operadores del telescopio planean publicar más imágenes en los próximos meses.
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La primera comida horneada en el espacio ahora se exhibe en el Centro Udvar-Hazy del Museo Nacional del Aire y el Espacio en Chantilly, Virginia, y es una galleta con chispas de chocolate.
La primera comida horneada en el espacio ahora se exhibe en el Centro Udvar-Hazy del Museo Nacional del Aire y el Espacio en Chantilly, Virginia, y es una galleta con chispas de chocolate.
Pero no una galleta con chispas de chocolate cualquiera. La masa fue proporcionada por Hilton, con sede en McLean, la misma masa para galletas utilizada para hornear las galletas con chispas de chocolate calientes que se ofrecen a los huéspedes en el check-in en sus hoteles DoubleTree.
El primer alimento cocinado en el espacio, una galleta, llegó al Smithsonian. (Cortesía del Museo Nacional del Aire y el Espacio Smithsonian)
La masa era parte de una carga útil enviada a la Estación Espacial Internacional en 2019. Fue horneada en un horno de microgravedad experimental proporcionado por Cocina Cero Gque también está desarrollando otros dispositivos para uso potencial en el espacio, incluidos refrigeradores y licuadoras.
La galleta era parte de un estudio en curso de la NASA que buscaba formas de hacer que los viajes espaciales prolongados fueran más agradables para los astronautas.
La galleta de la estación espacial DoubleTree regresó de la órbita en 2020 para ser probada por científicos de alimentos en el Centro Espacial Johnson.
Su estancia en el Centro Udvar-Hazy es temporal. Se trasladará al Museo Nacional Smithsonian del Aire y el Espacio en Washington, cuando se inaugure su nuevo edificio en 2026, y será parte de una nueva exposición llamada “En casa en el espacio”.
DoubleTree dice que su receta de galletas con chispas de chocolate es secreta y fue desarrollada en colaboración con los chefs de DoubleTree y Christie's Cookies hace tres décadas. Las galletas también se venden online.
El restaurante Nhà Tú Garden cuenta con exuberantes patios interiores
Long Nguyen Design diseña el restaurante Nhà Tú Garden, un vietnamita Espacio de comedor que presenta materiales naturales y una estructura espacial de dos niveles. El concepto arquitectónico combina la estética de un museo de arte artesanal con un acogedor jardín tropical, creando una conexión perfecta entre el entorno construido y la naturaleza.
El diseño del Jardín Nhà Tú presenta un tranquilo oasis verde en medio de un paisaje urbano e industrial, con el objetivo de integrar elementos contrastantes y establecer un punto focal verde dinámico. EL restauranteEl concepto principal gira en torno a la creación de un «pequeño jardín» dentro de uno más grande, creando un espacio hueco central en una estructura sustancial en forma de caja. Este diseño forma un santuario tropical al aire libre con fuentes de agua y follaje exuberante.
Una piscina infinita que se extiende por la fachada frontal sirve como anclaje visual y al mismo tiempo desempeña un papel funcional en la regulación de la temperatura al reducir la radiación térmica de la calle. Las cuatro elevaciones de la estructura se componen de dos capas, con bambú sombreado en la capa exterior y espacios de transición como huecos y patios en la capa interior. Estos elementos promueven la continuidad entre la forma construida, el agua y el verde.
todas las imágenes de Hiroyuki Oki
Diseño de Long Nguyen incorpora elementos modernos y tradicionales
La distribución espacial del restaurante enfatiza la funcionalidad y la experiencia del usuario, con un jardín central diseñado para parecerse a una cueva con tragaluz que sirve como corazón del ecosistema. Las aberturas cuidadosamente ubicadas permiten transiciones perfectas entre los espacios interiores y exteriores, facilitando la ventilación natural y reduciendo las alteraciones climáticas.
El restaurante Nhà Tú Garden combina técnicas industriales modernas con artesanía tradicional, utilizando marcos de acero prefabricados y paredes de ladrillo hechas a mano con esteras de caña finamente tejidas. A pesar de los desafíos encontrados durante el proceso de diseño, Diseño de Long Nguyen integra con éxito elementos modernos y tradicionales para crear una experiencia gastronómica armoniosa y acogedora.
Long Nguyen Design presenta el restaurante Nhà Tú Garden, que presenta una estructura espacial de dos niveles
la estructura de dos capas incluye sombra de bambú y espacios de transición como huecos y patios
Nhà Tú Garden presenta un oasis verde en un entorno urbano e industrial, integrando elementos contrastantes
El concepto principal del restaurante gira en torno a la creación de un “pequeño jardín” dentro de uno más grande para un ambiente exuberante.
