Dos agujeros negros colosales colisionarán en unos 10.000 años, atravesando el universo.
Caltech
A unos 9 mil millones de años luz del universo, dos gigantescos agujeros negros se orbitan entre sí, y de formas bastante siniestras. Es un baile que no durará para siempre. En unos 10.000 años, la pareja chocará. Se fusionarán en un solo abismo ensordecedor con una fuerza lo suficientemente inmensa como para deformar el tejido del espacio y el tiempo con una erupción de ondas.
Cada vacío supermasivo es tan inmenso que nuestras mentes apenas pueden comprender su peso y alcance. Tienen cientos de millones de veces la masa de nuestro sol, pero bastante juntos en una escala cósmica relativa, separados por unas 50 veces la distancia entre la Tierra y Plutón. Por contexto, un agujero negro simplemente la mitad del tamaño de una pelota de golf tendría una masa equivalente a la totalidad de nuestro planeta.
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Miércoles, en The Astrophysical Journal Letters, los investigadores han publicado un estudio sobre Waltz Chasms, llamando a este sistema el segundo candidato conocido para fusiones inminentes de agujeros negros supermasivos jamás encontrado. Y tal como parece, el espectáculo del agujero negro viene con una crónica igualmente dramática del descubrimiento.
La concepción de un artista del sistema de agujeros negros binarios que giran unos alrededor de otros. El agujero negro más masivo dispara un chorro cuyo brillo aparente cambia a medida que el dúo da vueltas a su alrededor.
Caltech/R. Hacer daño
En 2008, el coautor del estudio Tony Readhead, astrónomo del Instituto de Tecnología de California, y sus colegas comenzaron a escanear los cielos en busca de galaxias con agujeros negros activos en sus núcleos. Específicamente, buscaron vacíos con chorros centrales que escupen corrientes de materia a velocidades increíbles cercanas a la velocidad de la luz, inundando así el universo con luminiscencia.
Por lo general, estos centros de energía galácticos se denominan cuásares, pero el objetivo de Readhead era encontrar una subclase de cuásar llamada blazar. En resumen, los chorros de blazar apuntan directamente a la Tierra. Durante años, Readhead ha monitoreado con éxito alrededor de 1000 de estos enormes haces. Luego, en 2020, algo extraño se reveló. Un chorro de agujero negro denominado PKS 2131-021 se destacó porque exhibió una peculiar variación repetitiva en la luz que Readhead llama un patrón sinusoidal. Los patrones sinusoidales se ven esencialmente como ondas en un diagrama que sube y baja. Puedes pensar en ellos como si tuvieran colinas y valles.
Concentrándose en este punto, Readhead verificó hasta dónde llegaba el formulario. Después de analizar datos de radiotelescopios de poderosas máquinas como el Red nacional de radioastronomía de línea de base muy largael equipo encontró el patrón que se remonta a 1981.
Pero debido a un montón de lagunas en la coherencia de la onda sinusoidal, «la historia habría terminado ahí, porque no sabíamos que había datos sobre este objeto hasta 1980». dijo Readhead en un comunicado. «Pero Sandra se hizo cargo de este proyecto en junio de 2021», refiriéndose a la autora principal del nuevo estudio, Sandra O’Neill, estudiante de pregrado en Caltech. «Si no fuera por ella, este gran hallazgo estaría en el estante».
O’Neill encontró que el patrón se extendía hasta los años 70 y mantuvo una consistencia mucho más fuerte en ese momento. en un informedijo O’Neill, «Cuando nos dimos cuenta de que los picos y valles de la curva de luz detectados en tiempos recientes coincidían con los picos y valles vistos entre 1975 y 1983, supimos que algo muy especial estaba sucediendo».
Fue entonces cuando intervino el coautor Roger Blandford, astrofísico de Caltech. Por Readhead, Blandford elaboró un modelo de la onda sinusoidal y descubrió que el patrón se debía al movimiento no de uno sino de ellos agujeros negros, aunque solo uno emana del chorro con un patrón de luz sinusoidal fluctuante. Blandford también ayudó a darse cuenta de que los vacíos supermasivos completan una órbita alrededor de la otra una vez cada dos años, o cinco años después de tener en cuenta la tasa de expansión del universo. «Antes de que Roger llegara allí», dijo Readhead, «nadie se había dado cuenta de que un sistema binario con un jet relativista tendría una curva de luz como esta».
Animación artística de un agujero negro supermasivo rodeado por un disco giratorio de gas y polvo. El agujero negro dispara un chorro relativista, que viaja casi a la velocidad de la luz.
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Quizás lo más sorprendente es que el descubrimiento del sistema de agujeros negros binarios de PKS 2131-021 podría ayudar en el estudio de las ondas gravitacionales u ondas en el universo formadas por fuerzas gravitatorias súper fuertes. Discutida por primera vez por Albert Einstein hace un siglo, la existencia de ondas gravitacionales se ha considerado durante mucho tiempo indemostrable porque las ondas son una consecuencia de la relatividad general, que convierte el espacio-tiempo en una especie de tejido tangible y ondulante.
Pero ese escepticismo se disipó en 2016. Científicos del Interferómetro láser Observatorio de ondas gravitacionalestambién conocido como LIGO, conmocionó al mundo al anunciar el detección de tales ondas por primera vez después de la colisión de dos agujeros negros, que, como puedes imaginar, generó una poderosa fuerza gravitacional. Esencialmente, LIGO finalmente probó la fascinante conjetura de Einstein: el espacio-tiempo es un tejido que puede ser ondulado por la gravedad de la misma manera que arrojar una moneda en un lago enviaría ondas a través del agua.
Pero si bien LIGO continúa siendo pionero en el estudio de la deformación del espacio-tiempo, los autores del estudio señalan que su detector no puede detectar ondas causadas por agujeros negros supermasivos como los dos encontrados en PKS 2131-021. LIGO, dicen, logra encontrar ondas producidas por vacíos solo unas decenas de veces la masa de nuestro sol.
Por lo tanto, los científicos necesitan detectar los patrones de onda de luz de onda sinusoidal creados por chorros de agujeros negros para el abismo más grande. «Este trabajo muestra el valor de monitorear con precisión estas fuentes durante muchos años para hacer descubrimientos científicos», dijo Blandford en un comunicado.
Y con razón, Readhead compara la saga de estos enormes agujeros negros con una «buena historia de detectives».
La nave espacial STEREO A de la NASA detectó una poderosa llamarada solar arrancando la cola del cometa Pons-Brooks, aunque rápidamente volvió a crecer. Esta no es la primera vez que STEREO A ve al Sol jugando con una bola de nieve sucia como esta, pero las imágenes son particularmente dramáticas.
Las colas de los cometas son cosas tenues que se crean cuando el viento solar empuja el gas y el polvo liberados por la sublimación del hielo lejos de la cabeza del cometa. No hace falta mucho para molestarlos; A veces se ven cometas con dos colas, una de gas y otra de polvo, apuntando en direcciones algo diferentes, siendo la cola de gas particularmente sensible a las condiciones.
Cuando las erupciones solares generan eyecciones de masa coronal (CME) desde la superficie del Sol, las partículas expulsadas pueden afectar las colas de los cometas, y la nave espacial STEREO, que rastrea las tormentas solares, ha detectado esto con frecuencia. Véase, por ejemplo, este caso de 2013 en el que se pudieron ver dos cometas en el mismo campo visual, uno de ellos moviendo la cola como un renacuajo o un espermatozoide congelado pero particularmente decidido.
Una eyección de masa coronal en 2013 que logró impactar a dos cometas a la vez, como muestra STEREO.
Crédito de la imagen: Karl Battams/NASA/STEREO/CIOC
La nave espacial STEREO no sólo observa las colas de los cometas por diversión. Me gusta su sitio web Observaciones«El uso de colas de cometas como trazadores puede proporcionar datos valiosos sobre las condiciones del viento solar cerca del Sol».
Como sugiere su nombre, las naves espaciales STEREO fueron diseñadas para proporcionar vistas duales de la actividad solar, una con una órbita unas semanas más corta que la de la Tierra y la otra un poco más larga. La línea de base generalmente larga entre ellos le dio a la NASA una visión sin precedentes de la actividad solar durante una década, pero se perdió el contacto con STEREO B en 2016, e incluso una vez recuperado, los intentos de restaurarlo han fracasado.
STEREO A siguió funcionando, incluso si el acrónimo ahora es inexacto. Su nombre completo es Observatorio A de Relaciones Solar-Terrestres y continúa ayudando a los astrónomos a comprender cómo la variabilidad del Sol afecta a la Tierra. Como muestran estas imágenes, lo mismo ocurre con otros componentes del sistema solar.
El 12 de abril, STEREO A detectó un importante despegue de CME desde el Sol. Este evento se alejaba casi directamente de la Tierra, por lo que no provocó ninguna aurora aquí, aunque ocurrió otra aproximadamente al mismo tiempo. cielo iluminado sobre Tasmania. Pero una semana después, Spaceweather.com se dio cuenta el efecto que tuvo el evento sobre el cometa Pons-Brooks. En lenguaje astronómico, se trató de un «evento de desconexión» en el que la fuerza añadida del viento solar provocó que la cola del núcleo del cometa se rompiera y partiera como la bandera de Rohan hacia el espacio. Las dos torres.
El efecto fue tan fuerte en parte porque la CME era muy poderosa, pero también porque Pons-Brooks estaba a 120 millones de kilómetros (75 millones de millas) del Sol, o el 80 por ciento de la distancia de la Tierra. Aunque desde la perspectiva de STEREO A el cometa parece casi chocar con Júpiter, el planeta gigante estaba casi mil millones de kilómetros (620 millones de millas) más lejos y apenas se habría visto afectado.
Pons-Brooks no ha estado exactamente a la altura de su apodo últimamente. Se le puso la etiqueta de «Cometa del Diablo» porque durante su paso explotó varias veces (como en visitas anteriores) y algunas de ellas produjeron lo que parecían cuernos del diablo. Desafortunadamente, las explosiones se detuvieron justo cuando podrían haber permitido que más personas vieran el cometa. Es particularmente desafortunado que ninguna coincidiera con esta CME; imaginen una erupción que se lleva algo mucho más brillante y complejo.
La buena noticia es que, si bien los cometas a menudo se comparan con los gatos, en lo que respecta a sus colas, se parecen más a eslizones, que pueden perder sus apéndices y volver a crecer.
SpaceX envió otro lote de sus satélites de Internet Starlink al cielo hoy (23 de abril).
Un cohete Falcon 9 coronado por 23 naves espaciales Starlink despegó hoy de la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida a las 6:17 p.m.EDT (22:17 GMT).
La primera etapa del Falcon 9 regresó a la Tierra para un aterrizaje vertical aproximadamente 8,5 minutos después del lanzamiento, como estaba previsto. Aterrizó en el dron SpaceX Just Read the Instrucciones estacionado en el Océano Atlántico.
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Un cohete SpaceX Falcon 9 se encuentra en la cubierta de un barco no tripulado en el mar poco después del lanzamiento de 23 satélites Starlink desde Florida el 23 de abril de 2024. (Crédito de la imagen: SpaceX)
Este fue el noveno lanzamiento y aterrizaje de este propulsor en particular, según un Descripción de la misión SpaceX. Cinco de sus ocho despegues anteriores fueron misiones Starlink.
La etapa superior del Falcon 9 continuará transportando los 23 satélites Starlink a la órbita terrestre baja (LEO) hoy, desplegándolos aproximadamente 65 minutos después del despegue.
El lanzamiento de esta noche fue el 41 del año para SpaceX y el 28 de 2024 dedicado a construir la megaconstelación Starlink, masiva y en constante crecimiento. Hay casi 5.800 Los satélites Starlink están operativos en LEO en este momento, según el astrofísico y rastreador de satélites Jonathan McDowell.
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El lanzamiento de Starlink terminó siendo la primera mitad de un vuelo espacial doble: un vehículo Rocket Lab Electron lanzó dos satélites, incluido un demostrador de tecnología de navegación solar de la NASA, desde Nueva Zelanda hoy a las 6:33 p.m.EDT (22:33 GMT).
Nota del editor: Esta historia se actualizó a las 6:30 p.m. ET del 23 de abril con noticias sobre el exitoso lanzamiento y aterrizaje de la primera etapa.
Un estudio innovador realizado por científicos de la Universidad de Nankai revela un nuevo método para sintetizar puntos cuánticos en los núcleos de las células vivas. Esta técnica, que explota los procesos naturales de la célula utilizando glutatión, allana el camino para aplicaciones avanzadas en biología sintética, incluida la producción de nanomedicinas y nanorobots, al permitir la síntesis precisa de materiales inorgánicos a nivel subcelular.
Un estudio reciente publicado en la revista revista científica nacional demuestra la síntesis de puntos cuánticos (QD) en el núcleo de las células vivas. La investigación fue realizada por el Dr. Hu Yusi, el profesor asociado Wang Zhi-Gang y el profesor Pang Dai-Wen de la Universidad de Nankai.
Durante el estudio de la síntesis de QD en células de mamíferos, se descubrió que el tratamiento con glutatión (GSH) aumentaba la capacidad reductora de la célula. Los QD generados no se distribuyeron uniformemente dentro de la celda sino que se concentraron en un área específica. A través de una serie de experimentos, se confirmó que esta área es efectivamente el núcleo celular (como se muestra en la figura). El Dr. Hu dijo: “Es realmente asombroso, casi increíble. »
Comprender los mecanismos moleculares
El Dr. Hu y su mentor, el profesor Pang, intentaron dilucidar el mecanismo molecular de la síntesis de puntos cuánticos en el núcleo celular. Se ha descubierto que el GSH desempeña un papel importante. Hay una proteína transportadora de GSH, Bcl-2, en el núcleo, que transporta GSH al núcleo en grandes cantidades, mejorando así la capacidad reductora del núcleo y promoviendo la generación de precursores de Se. Al mismo tiempo, el GSH también puede exponer los grupos tiol de las proteínas, creando condiciones favorables para la generación de precursores de cadmio. La combinación de estos factores permite en última instancia la síntesis abundante de puntos cuánticos en el núcleo celular.
De izquierda a derecha, imágenes de fluorescencia de los QD, imágenes de fluorescencia del tinte que tiñe el núcleo y la fusión de las dos. Esta figura muestra que con el tratamiento con GSH, se cultivaron QD fluorescentes en el núcleo de células vivas. Se' significa Na2SEO3; Cd' significa CdCl2. Crédito: Science China Press
El profesor Pang dijo: “Éste es un resultado apasionante; Este trabajo logra la síntesis precisa de QD en células vivas a nivel subcelular. Continuó: “La investigación en el campo de la biología sintética se centra principalmente en la síntesis de moléculas orgánicas por células vivas mediante genética inversa. Rara vez vemos síntesis celulares vivas de materiales funcionales inorgánicos. Nuestro estudio no implica modificaciones genéticas complejas; logra la síntesis objetivo de nanomateriales fluorescentes inorgánicos en orgánulos celulares simplemente regulando el contenido y la distribución de GSH en la célula. Esto aborda el déficit de la biología sintética para la síntesis de materiales inorgánicos.
Si la síntesis de materiales orgánicos en las células sigue siendo predominante en el campo de la biosíntesis, esta investigación abre sin duda el camino a la síntesis de materiales inorgánicos en la biología sintética. El profesor Pang dijo: “Cada uno de nuestros avances es un nuevo punto de partida. Estamos convencidos de que en un futuro próximo podremos utilizar la síntesis celular para producir nanomedicamentos, o incluso nanorobots en orgánulos específicos. Además, podemos transformar células en supercélulas, permitiéndoles hacer cosas inimaginables. »
Referencia: “Síntesis in situ de puntos cuánticos en el núcleo de células vivas” por Yusi Hu, Zhi-Gang Wang, Haohao Fu, Chuanzheng Zhou, Wensheng Cai, Xueguang Shao, Shu-Lin Liu y Dai-Wen Pang, 12 de enero de 2024, revista científica nacional. DOI: 10.1093/nsr/nwae021
