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El Telescopio Event Horizon revela campos magnéticos alrededor del agujero negro central de la Vía Láctea

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El Telescopio Event Horizon revela campos magnéticos alrededor del agujero negro central de la Vía Láctea

Los astrónomos de la colaboración del Event Horizon Telescope (EHT) han descubierto poderosos campos magnéticos que giran en espiral alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, llamado Sagitario A* (Sgr A*). En 2022, la colaboración EHT publicó la primera imagen de Sgr A*, revelando que se parece mucho al agujero negro mucho más grande en el centro de la galaxia Messier 87 (M87*). Esto llevó al equipo a estudiar Sgr A* en luz polarizada, lo que les ayudó a estudiar los campos magnéticos que rodean el agujero negro.

Sagitario A* se encuentra a 27.000 años luz de la Tierra y tiene una masa aproximadamente cuatro millones de veces la del Sol. El Event Horizon Telescope observó el agujero negro en abril de 2017. La colaboración EHT utilizó estas observaciones tanto para la imagen original de 2022 como para el estudio actual.

“Lo que vemos ahora es que hay campos magnéticos fuertes, retorcidos y organizados cerca del agujero negro en el centro de la Vía Láctea”, dijo Sara Issaoun del Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian, Cambridge, Massachusetts. “Además del hecho de que Sgr A* tiene una estructura de polarización sorprendentemente similar a la observada en el agujero negro M87*, mucho más grande y poderoso, hemos aprendido que los campos magnéticos fuertes y ordenados son esenciales para la forma en que los agujeros negros interactúan con el gas y materia a su alrededor. a ellos.»

Ubicación de Sagitario A* en la Vía Láctea, fotografiada con luz polarizada. (Crédito: S. Issaoun, Colaboración EHT)

Debido a su distancia, estudiar Sagitario A* requiere algo más que un simple telescopio. El Event Horizon Telescope es una colaboración global de radiotelescopios unidos para trabajar al unísono para estudiar los agujeros negros. Esta colaboración crea efectivamente un telescopio virtual del tamaño de la Tierra, que permite a los astrónomos observar directamente los agujeros negros y sus alrededores.

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Incluso con EHT, estudiar los agujeros negros es difícil. El plasma que rodea a Sgr A* orbita el agujero negro en sólo unos minutos, lo que significa que los astrónomos no podrían obtener una imagen clara a menos que encontraran una manera de compensar esta rotación. Para generar la primera imagen de 2022, los astrónomos tuvieron que crear en promedio miles de otras imágenes que coincidían exactamente con las observaciones del EHT.

Además, la señal se ve perturbada por el plasma interestelar entre la Tierra y el agujero negro, lo que dificulta aún más su estudio, especialmente en luz polarizada.

«Como Sgr A* se mueve mientras intentamos fotografiarlo, fue difícil construir incluso una imagen no polarizada», dijo Geoffrey Bower del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sínica de Taiwán. “Nos sentimos aliviados de que fuera posible obtener imágenes polarizadas. Algunos modelos eran demasiado desordenados y turbulentos para construir una imagen polarizada, pero la naturaleza no era tan cruel.

Al igual que la imagen de 2022, la imagen recientemente publicada de Sagitario A* se genera a partir de un promedio de varios conjuntos de datos obtenidos a partir de observaciones del EHT utilizando diferentes métodos. Para crear la imagen final, los astrónomos la procesaron para resaltar regiones de alta polarización y la superpusieron a la imagen de 2022.

Pero, ¿cómo ayuda la luz polarizada a los astrónomos a estudiar los campos magnéticos?

Cuando la luz se emite hacia regiones calientes y magnetizadas del espacio, se polariza en un patrón perpendicular a las líneas del campo magnético. Este es el caso del plasma caliente que rodea un agujero negro. Esto hace que la luz polarizada sea particularmente útil para los astrónomos interesados ​​en los campos magnéticos.

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«Al imaginar la luz polarizada del gas caliente y brillante cerca de los agujeros negros, inferimos directamente la estructura y la fuerza de los campos magnéticos que guían el flujo de gas y materia de los cuales el agujero negro se alimenta y expulsa», dijo Angelo, un Miembro de la Iniciativa Agujero Negro de Harvard. Ricarte. «La luz polarizada nos dice mucho más sobre la astrofísica, las propiedades del gas y los mecanismos que ocurren cuando un agujero negro se alimenta».

Messier 87* (izquierda) y Sagitario A* (derecha) en luz polarizada, fotografiados por el telescopio Event Horizon. (Crédito: Colaboración EHT)

Las nuevas imágenes revelan aún más similitudes entre Sgr A* y M87* que las anteriores. Un estudio anterior de M87* encontró que el agujero negro lanzaba chorros de material al espacio y los resultados actuales sugieren que lo mismo podría suceder en Sgr A*. Además, las similitudes sugieren que ciertos procesos son similares para todos los agujeros negros, independientemente de las diferencias de masa y tamaño.

“El hecho de que la estructura del campo magnético de M87* sea tan similar a la de Sgr A* es significativo porque sugiere que los procesos físicos que gobiernan cómo un agujero negro alimenta y lanza un chorro podrían ser universales entre los agujeros negros supermasivos, a pesar de la diferencias. en masa, tamaño y entorno”, dijo Mariafelicia De Laurentis de la Universidad Federico II de Nápoles, Italia. «Este resultado nos permite perfeccionar nuestros modelos teóricos y simulaciones, mejorando así nuestra comprensión de cómo se ve influenciada la materia cerca del horizonte de sucesos de un agujero negro».

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Está previsto que el Telescopio Horizonte de Sucesos observe Sagitario A* nuevamente en abril, pero esta vez participarán más telescopios. Esto permite a los astrónomos observar el agujero negro en más frecuencias.

Los hallazgos de la colaboración EHT se informaron en dos artículos (A Y dos), publicado el 27 de marzo en The Astrophysical Journal Letters.

(Imagen principal: Sagitario A* en luz polarizada captada por el Event Horizon Telescope. Crédito: EHT Collaboration)

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Dos importantes institutos espaciales de África se unen al proyecto lunar liderado por China

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Dos importantes institutos espaciales de África se unen al proyecto lunar liderado por China

El 5 de abril, Hu Chaobin, subdirector del Laboratorio de Exploración del Espacio Profundo de China, firmó el memorando de entendimiento con la directora del SSGI, Abdissa Yilma, en la capital etíope de Addis Abeba, según la cuenta oficial de WeChat del laboratorio.

Durante su reunión, Yilma dijo que el instituto participará activamente y promoverá la construcción del ILRS. Mientras tanto, Hu dijo que esperaba que el proyecto ayudara a impulsar el desarrollo del sector aeroespacial y las tecnologías de exploración espacial de Etiopía.

Hu Chaobin, subdirector del Laboratorio de Exploración del Espacio Profundo de China, con Jennifer W. Khamasi, directora interina de KAIST, en la firma del memorando de entendimiento a principios de este mes. Foto: X/@AJ_FI

Luego, el 8 de abril, Hu firmó el memorando de cooperación con la directora interina del KAIST, Jennifer W. Khamasi, durante su visita a Konza Techno City, al sur de Nairobi.

El presidente de la junta directiva de KAIST, Emmanuel Mutisya, que también estuvo presente en la reunión, dijo que el instituto se beneficiaría de las oportunidades de investigación y educación generadas por la colaboración. con el ILRS. También le dijo a Hu que KAIST ayudaría a impulsar al gobierno de Kenia a unirse al proyecto.

Hu invitó a Yilma y Mutisya a asistir a la Conferencia Internacional sobre Exploración del Espacio Profundo, conocida como Foro Tiandu, que se celebrará en China en septiembre.

Estas últimas asociaciones se formaron durante el viaje del laboratorio a la conferencia NewSpace África celebrada en Angola la primera semana de abril.

En la conferencia, el discurso de apertura de Hu incluyó el primer llamado público a las naciones y organizaciones africanas para que se unan a la iniciativa ILRS.

Hasta el momento, la ILRS cuenta con nueve países miembros: China, Rusia, Venezuela, Pakistán, Azerbaiyán, Bielorrusia, Sudáfrica, Egipto y Tailandia. Países de la OTAN Según se informa, Turquía también pidió unirse. Además de estos, también cuenta con varios miembros que son institutos de investigación, universidades o empresas.
El frecuentemente visto programa Artemis liderado por Estados Unidos como rival al proyecto ILRS, cuenta ahora con un total de 38 países que han firmado sus acuerdos Artemis.

SSGI es anteriormente el Instituto Etíope de Ciencia y Tecnología Espaciales, que se estableció en 2016 como una importante iniciativa para impulsar las actividades de ciencia y tecnología espaciales en el país para el desarrollo sostenible.

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KAIST, actualmente en construcción en Konza Techno City, sigue el modelo del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea. Su objetivo es liderar investigaciones pioneras en ciencia y tecnología y formar científicos e ingenieros altamente calificados para la industrialización y modernización de Kenia, según el sitio web del instituto.

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El núcleo de Plutón probablemente fue creado por una antigua colisión

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El núcleo de Plutón probablemente fue creado por una antigua colisión

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Una enorme forma de corazón en la superficie de Plutón ha intrigado a los astrónomos desde que la nave espacial New Horizons de la NASA la capturó en una imagen de 2015. Los investigadores ahora creen que han resuelto el misterio de cómo surgió este corazón distintivo, y podría revelar nuevas pistas sobre los orígenes del planeta enano. .

Esta característica se llama Tombaugh Regio en honor al astrónomo Clyde Tombaugh, quien descubrió Plutón en 1930. Pero el núcleo no es solo un elemento, dicen los científicos. Y durante décadas, los detalles sobre la elevación de Tombaugh Regio, su composición geológica y forma distintiva, y su superficie altamente reflectante que es de un blanco más brillante que el resto de Plutón, han desafiado toda explicación.

Una cuenca profunda llamada Sputnik Planitia, que constituye el «lóbulo izquierdo» del núcleo, alberga gran parte del hielo de nitrógeno de Plutón.

La cuenca cubre un área de 745 millas por 1242 millas (1200 kilómetros por 2000 kilómetros), que es aproximadamente una cuarta parte del área de los Estados Unidos, pero también es de 1,9 a 2,5 millas (3 a 4 kilómetros) más baja. en elevación que la mayoría de los Estados Unidos. la superficie del planeta. Mientras tanto, el lado derecho del corazón también tiene una capa de hielo de nitrógeno, pero es mucho más delgada.

Gracias a una nueva investigación sobre Sputnik Planitia, un equipo internacional de científicos ha determinado que un evento cataclísmico creó el núcleo. Después de un análisis que incluyó simulaciones numéricas, los investigadores concluyeron que un cuerpo planetario de unos 700 kilómetros de diámetro, aproximadamente el doble del tamaño de Suiza de este a oeste, probablemente había chocado con Plutón en las primeras etapas de la historia del planeta enano.

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Los hallazgos son parte de un estudio sobre Plutón y su estructura interna publicado el lunes en la revista astronomía natural.

Anteriormente, el equipo había estudiado características inusuales en todo el sistema solar, como aquellas en la cara oculta de la Luna, probablemente creadas por colisiones durante los caóticos primeros días de la formación del sistema.

Los investigadores crearon simulaciones numéricas utilizando un software de hidrodinámica de partículas suavizadas, considerado la base para una amplia gama de estudios de colisiones planetarias, para modelar diferentes escenarios de posibles impactos, velocidades, ángulos y composiciones de la colisión teorizada del cuerpo planetario con Plutón.

Los resultados mostraron que el cuerpo planetario probablemente chocó contra Plutón en un ángulo inclinado en lugar de de frente.

«El núcleo de Plutón es tan frío que el (cuerpo rocoso que chocó con el planeta enano) permaneció muy duro y no se derritió a pesar del calor del impacto, y gracias al ángulo de impacto y la baja velocidad, el núcleo derretido del impactador no se hunde en el núcleo de Plutón, pero permanece intacto como una salpicadura en él”, dijo el autor principal del estudio, el Dr. Harry Ballantyne, investigador asociado de la Universidad de Berna en Suiza, en un comunicado de prensa.

Pero, ¿qué pasó con el cuerpo planetario después de que chocó con Plutón?

«En algún lugar debajo del Sputnik se encuentra el núcleo restante de otro cuerpo masivo, que Plutón nunca digirió por completo», dijo en un comunicado de prensa el coautor del estudio Erik Asphaug, profesor del Laboratorio Planetario y Lunar de la Universidad de Arizona.

La forma de lágrima del Sputnik Planitia es el resultado de la frigidez del núcleo de Plutón, así como de la velocidad relativamente baja del impacto en sí, descubrió el equipo. Otros tipos de impactos que fueron más rápidos y directos habrían creado una forma más simétrica.

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“Estamos acostumbrados a pensar en las colisiones planetarias como eventos increíblemente intensos cuyos detalles pueden ignorarse, excepto aspectos como la energía, el impulso y la densidad. Pero en el sistema solar distante, las velocidades son mucho más lentas y el hielo sólido es sólido, por lo que hay que ser mucho más preciso en los cálculos”, dijo Asphaug. «Ahí es donde comienza la diversión».

Mientras estudiaba la función cardíaca, el equipo también se centró en la estructura interna de Plutón. Un impacto temprano en la historia de Plutón habría creado un déficit de masa, provocando que Sputnik Planitia migrara lentamente hacia el polo norte del planeta enano con el tiempo, mientras el planeta aún se estaba formando. Esto se debe a que, según las leyes de la física, la cuenca es menos masiva que su entorno, explican los investigadores en el estudio.

Sin embargo, el Sputnik Planitia se encuentra cerca del ecuador del planeta enano.

Investigaciones anteriores han sugerido que Plutón podría tener un océano subsuperficial y, de ser así, la corteza helada sobre el océano subsuperficial sería más delgada en la región de Sputnik Planitia, creando una densa protuberancia de agua líquida y provocando una migración masiva hacia el ecuador”, señala el estudio. dijeron los autores.

Pero el nuevo estudio ofrece una explicación diferente para la ubicación de esta característica.

“En nuestras simulaciones, todo el manto primordial de Plutón queda ahuecado por el impacto, y cuando el material del núcleo del impactador salpica el núcleo de Plutón, crea un exceso de masa local que puede explicar la migración hacia el ecuador sin un océano subterráneo, o como mucho sin un océano subsuperficial muy delgado”, dijo el coautor del estudio, el Dr. Martin Jutzi, científico senior en investigación espacial y ciencias planetarias del Instituto de Física de la Universidad de Berna.

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Kelsi Singer, científica principal del Southwest Research Institute en Boulder, Colorado, y co-investigadora principal adjunta de la misión New Horizons de la NASA, que no participó en el estudio, dijo que los autores hicieron un trabajo extenso en la exploración de modelos y el desarrollo de sus hipótesis. . , aunque le hubiera gustado ver “una conexión más estrecha con la evidencia geológica”.

«Por ejemplo, los autores sugieren que la parte sur de Sputnik Planitia es muy profunda, pero gran parte de la evidencia geológica se ha interpretado en el sentido de que el sur es menos profundo que el norte», dijo Singer.

Los investigadores creen que la nueva teoría sobre el núcleo de Plutón podría arrojar más luz sobre la formación del misterioso planeta enano. Los orígenes de Plutón siguen siendo oscuros ya que existe en el borde del sistema solar y sólo ha sido estudiado de cerca por la misión New Horizons.

«Plutón es un vasto país de las maravillas con una geología única y fascinante, por lo que siempre son útiles hipótesis más creativas para explicar esta geología», dijo Singer. “Lo que ayudaría a distinguir entre las diferentes hipótesis es más información sobre el subsuelo de Plutón. Sólo podemos lograrlo enviando una nave espacial a la órbita de Plutón, potencialmente con un radar capaz de mirar a través del hielo.

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Vea cómo el 'cometa diablo' se acerca al Sol en una explosiva eyección de masa coronal (vídeo)

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Vea cómo el 'cometa diablo' se acerca al Sol en una explosiva eyección de masa coronal (vídeo)

El observatorio solar espacial STEREO-A de la NASA está monitoreando de cerca el «cometa del diablo» 12P/Pons-Brooks mientras se prepara para realizar su máxima aproximación al sol, conocida como perihelio, el 21 de abril.

En esta secuencia, el cometa pasa cerca de Júpiter desde la perspectiva del observatorio, justo cuando se lanza al espacio una eyección de masa coronal (CME), una gran expulsión de plasma y campo magnético del Sol.

Las CME se forman de la misma manera que las erupciones solares: son el resultado de la torsión y realineación del campo magnético del sol, conocido como reconexión magnética. Cuando estas líneas de campo magnético se “enredan”, producen fuertes campos magnéticos localizados que pueden atravesar la superficie del Sol y liberar CME.

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Una animación que muestra el cometa 12P/Pons-Brooks brillando intensamente cerca de Júpiter cuando una gran CME es liberada del Sol el 12 de abril de 2024. (Crédito de la imagen: NASA STEREO/Edición de Steve Spaleta)
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