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.
Los astronautas del primer Starliner completan el ensayo general antes del lanzamiento el 6 de mayo.
Los astronautas de la NASA Butch Wilmore y Suni Williams completaron un importante ensayo general antes de su histórico lanzamiento en Boeing Starliner no antes del 6 de mayo, anunciaron funcionarios de la agencia el viernes 26 de abril, horas después de que terminara el ensayo.
«Wilmore y Williams completaron una serie de pasos el día del lanzamiento, incluido vestirse, trabajar en un simulador de cabina y utilizar el mismo software que se utilizará durante el lanzamiento», añadió. Los funcionarios de la NASA escribieron en una publicación de blog el viernes 26 de abril.
El ensayo tuvo lugar en el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Orlando, Florida, e incluyó un procedimiento de cuenta atrás con la nave espacial Starliner, que se encuentra encima del cohete Atlas V de United Launch Alliance que lo llevará a la Estación Espacial Internacional (ISS).
La prueba de vuelo tripulada de una semana de duración completó con éxito su revisión final de preparación para el vuelo con la NASA el jueves 25 de abril. CFT, la primera misión Starliner con astronautas, tiene como objetivo certificar la nave espacial para misiones de seis meses a la ISS que podrían comenzar ya en 2025. Lea más sobre el lanzamiento de Starliner aquí en Space.com.
Los astronautas de Starliner llegan al sitio de lanzamiento
Los astronautas de la prueba de vuelo de la tripulación de Boeing Butch Wilmore (izquierda) y Suni Williams, ambos de la NASA, llegan al Centro Espacial Kennedy de la agencia en Florida el 25 de abril a bordo de un avión T-38 antes de su lanzamiento. (Crédito de la imagen: NASA)
Los dos astronautas de la NASA que volarán a bordo de la primera nave espacial Starliner tripulada de Boeing han llegado al Centro Espacial Kennedy en Florida para preparar su histórico lanzamiento a la Estación Espacial Internacional el próximo 6 de mayo.
El comandante de pruebas de vuelo de la tripulación del Boeing Starliner, Butch Wilmore, y la piloto Sunita Williams aterrizaron su avión supersónico T-38 de la NASA en el Centro de Lanzamiento y Aterrizaje del centro espacial después de un corto vuelo desde Ellington Field en Houston, cerca del Centro Espacial Johnson.
Los astronautas se lanzarán a la ISS a bordo del Starliner de Boeing y un cohete Atlas V desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 41 en la Estación Espacial de Cabo Cañaveral, cerca de KSC. Su misión de una semana a la ISS es un crucero de prueba final para que el Starliner de Boeing demuestre que está listo para los vuelos operativos de la tripulación de la NASA. Al final de la misión, Starliner se lanzará en paracaídas a la Tierra y aterrizará en el suroeste de Estados Unidos.
La NASA ha lanzado dos nuevas películas que muestran observaciones cambiantes de dos fuentes bien conocidas en el cielo: Casiopea A y la Nebulosa del Cangrejo. Los dos protagonistas son los restos de estrellas masivas que se convirtieron en supernovas en nuestra galaxia. Los vídeos a intervalos condensan 20 años de datos del telescopio de rayos X Chandra en sólo 20 segundos espectaculares.
La explosión que creó la Nebulosa del Cangrejo apareció en nuestro cielo hace casi 1.000 años, en 1054. Fue reportada por astrónomos chinos y muchos otros en todo el mundo (la falta de menciones en Europa podría tener que ver con la Iglesia Católica). La supernova dejó un púlsar y Chandra pudo rastrear los cambios muy energéticos alrededor de este objeto extremo entre 2000 y 2022.
Esto ya es extraordinario, y se realizarán aún más observaciones, ya que el chorro visible en las observaciones de 2022 será rastreado nuevamente a finales de este año.
El púlsar en el centro de la Nebulosa del Cangrejo visto a lo largo del tiempo.
Crédito de la imagen: NASA/CXC/SAO; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/J. Schmidt, J. Major, A. Jubett, K. Arcand
Cassiopeia A es un remanente de supernova mucho más joven. Era visible desde la Tierra hace 340 años y Chandra también lo ha estado observando desde 2000. Las observaciones anteriores que mostraban sus cambios se centraban en el período de 2000 a 2013, pero en el nuevo lapso de tiempo esto se ha extendido hasta 2018. Las ondas de choque son visibles en observaciones, donde las partículas se aceleran y emiten rayos X.
Casiopea A tiene una estrella de neutrones en su corazón, descubierta por Chandra poco después del lanzamiento del telescopio en 1999. Las observaciones fueron esenciales para ayudarnos a comprender mejor cómo las estrellas se convierten en supernovas y cómo se forman estrellas de neutrones y púlsares regulares durante este proceso.
Crédito de la imagen: NASA/CXC/SAO; Óptica: NASA/STScI; Procesamiento de imágenes: NASA/CXC/SAO/J. Mayor, A. Jubett, K. Arcan
Las imágenes de Cassiopeia A fueron reprocesadas recientemente con una nueva técnica que llevó la aguda visión de Chandra al límite. Las dos nuevas películas muestran la capacidad de Chandra para demostrar observaciones y datos capturados durante un período humano.
Corea del Sur envía su primer satélite espía a órbita el 2 de diciembre desde la Estación Espacial Vandenberg de California. (Espacio X)
Corea del Sur se está preparando para establecer un centro de seguridad espacial bajo el Servicio de Inteligencia Nacional.
Como parte de las revisiones del decreto presidencial que entró en vigor el martes, el NIS gestionará el Centro Nacional de Seguridad Espacial, dedicado a actividades de inteligencia relacionadas con el sector espacial.
Con el lanzamiento del centro, la agencia de espionaje del país tendrá la autoridad para responder a las amenazas a los activos y sistemas espaciales del país y otras amenazas enemigas en el dominio espacial, además de recopilar y analizar inteligencia espacial.
El NIS desarrollará y difundirá tecnologías para mejorar la seguridad espacial, y su director asumirá funciones relacionadas con el Centro de Operaciones de Satélites de Corea junto con el ministro de Ciencia, según el decreto revisado.
El decreto revisado también otorga a la agencia de espionaje la autoridad para participar en las operaciones de los dos satélites de reconocimiento militar de Corea del Sur y otros activos espaciales.
Las últimas revisiones de la orden ejecutiva presidencial sobre seguridad espacial se realizaron para aclarar el alcance de los programas de la agencia de espionaje ampliados mediante una enmienda a la Ley del Servicio Nacional de Inteligencia en diciembre de 2020. La enmienda añadió espacio de seguridad al papel y las responsabilidades de la agencia.
Oficiales militares de Corea del Sur dicen que Corea del Norte podría enviar nuevos satélites espías al espacio después de que el primero fuera puesto en órbita con éxito en noviembre pasado.
Aunque Shin Won-sik, jefe de defensa de Seúl, no cree que el único satélite de reconocimiento militar de Corea del Norte sea capaz de llevar a cabo «actividades de espionaje significativas», los futuros satélites podrían equiparse con capacidades mejoradas con la ayuda de Rusia.
En una cumbre celebrada en septiembre del año pasado, Rusia dijo que proporcionaría a Corea del Norte tecnologías espaciales como parte de la ampliación de la cooperación militar entre los dos países.
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