Connect with us

Horoscopo

Medición de las «sombras» de dos agujeros negros supermasivos en colisión

Published

on

En esta simulación de la fusión de un agujero negro supermasivo, el agujero negro desplazado hacia el azul más cercano al observador amplifica el agujero negro desplazado hacia el rojo detrás mediante lentes gravitacionales. Los investigadores encontraron una fuerte caída en el brillo cuando el agujero negro más cercano pasó frente a la sombra de su contraparte, una observación que podría usarse para medir el tamaño de los dos agujeros negros y probar teorías alternativas de la gravedad. 1 crédito

Dentro de un par de agujeros negros supermasivos fusionados, una nueva forma de medir el vacío

Los científicos han descubierto una forma de medir las «sombras» de dos agujeros negros supermasivos en colisión, dando a los astrónomos una herramienta potencialmente nueva para medir agujeros negros en galaxias distantes y probar teorías alternativas de la gravedad.

Hace tres años, el mundo quedó atónito con la primera imagen de un agujero negro. Un pozo negro de la nada rodeado por un anillo de luz ardiente. Esta imagen icónica de[{» attribute=»»>black hole at the center of galaxy Messier 87 came into focus thanks to the Event Horizon Telescope (EHT), a global network of synchronized radio dishes acting as one giant telescope.

Now, a pair of Columbia researchers have devised a potentially easier way of gazing into the abyss. Outlined in complementary research studies in Physical Review Letters and Physical Review D, their imaging technique could allow astronomers to study black holes smaller than M87’s, a monster with a mass of 6.5 billion suns, harbored in galaxies more distant than M87, which at 55 million light-years away, is still relatively close to our own Milky Way.


Una simulación de lentes gravitacionales en un par de agujeros negros supermasivos fusionados. 1 crédito

La técnica tiene sólo dos requisitos. Primero, necesitas un par de agujeros negros supermasivos que se fusionen. En segundo lugar, debe mirar a la pareja desde un ángulo casi lateral. Desde esta perspectiva lateral, cuando un agujero negro pasa frente a otro, debería poder ver un destello de luz cuando el anillo de luz del agujero negro más lejano es amplificado por el agujero negro más cercano a usted, un fenómeno es lo que se llama lente gravitacional.

El efecto de lente es bien conocido, pero lo que los investigadores descubrieron aquí fue una señal oculta: una caída característica en el brillo correspondiente a la «sombra» del agujero negro en la parte trasera. Este oscurecimiento sutil puede durar desde unas pocas horas hasta unos pocos días, dependiendo de la masa de los agujeros negros y la estrechez de sus órbitas. Si mide la duración de la depresión, dicen los investigadores, puede estimar el tamaño y la forma de la sombra proyectada por el horizonte de eventos del agujero negro, el punto de no salida, donde nada escapa, ni siquiera la luz.

Simulación de fusión de agujeros negros supermasivos

En esta simulación de un par de agujeros negros supermasivos fusionados, el agujero negro más cercano al espectador se acerca y, por lo tanto, aparece azul (imagen 1), magnificando el agujero negro desplazado hacia el rojo por lentes gravitacionales. A medida que el agujero negro más cercano amplifica la luz del agujero negro más lejano (imagen 2), el espectador ve un destello de luz. Pero cuando el agujero negro más cercano pasa por delante del abismo o la sombra del agujero negro más lejano, el espectador ve una ligera caída en el brillo (imagen 3). Esta caída en el brillo (3) es claramente visible en los datos de la curva de luz debajo de las imágenes. 1 crédito

«Se necesitaron años y un esfuerzo considerable por parte de docenas de científicos para crear esta imagen de alta resolución de los agujeros negros de M87», dijo el primer autor del estudio, Jordy Davelaar, becario postdoctoral en Columbia y el Centro de Astrofísica Computacional del Instituto Flatiron. «Este enfoque solo funciona para los agujeros negros más grandes y cercanos: el par en el núcleo de M87 y, potencialmente, nuestra propia Vía Láctea».

Agregó: “Con nuestra técnica, mides el brillo de los agujeros negros a lo largo del tiempo, no tienes que resolver cada objeto en el espacio. Debería ser posible encontrar esta señal en muchas galaxias.

La sombra de un agujero negro es su característica más misteriosa e informativa. «Esta mancha oscura nos informa sobre el tamaño del agujero negro, la forma del espacio-tiempo que lo rodea y cómo la materia cae en el agujero negro cerca de su horizonte», dijo el coautor Zoltan Haiman, profesor de física en Columbia.

Observando la fusión de agujeros negros supermasivos

Al observar una fusión de agujeros negros supermasivos desde un lado, el agujero negro más cercano al espectador magnifica aún más el agujero negro a través de lentes gravitacionales. Los investigadores descubrieron una breve caída en el brillo correspondiente a la «sombra» del agujero negro más distante, lo que permite al espectador medir su tamaño. Crédito: Nicoletta Baroloini

Las sombras de los agujeros negros también pueden contener el secreto de la verdadera naturaleza de la gravedad, una de las fuerzas fundamentales de nuestro universo. La teoría de la gravedad de Einstein, conocida como relatividad general, predice el tamaño de los agujeros negros. Así que los físicos los buscaron para probar teorías alternativas de la gravedad en un esfuerzo por reconciliar dos ideas contrapuestas sobre cómo funciona la naturaleza: la relatividad general de Einstein, que explica los fenómenos a gran escala, como los planetas en órbita y el universo en expansión, y la física cuántica, que explica cómo los pequeños partículas como electrones y fotones pueden ocupar múltiples estados a la vez.

Los investigadores se interesaron en la llamarada de los agujeros negros supermasivos después la localización un presunto par de agujeros negros supermasivos en el centro de una galaxia distante en el universo primitivo.[{» attribute=»»>NASA’s planet-hunting Kepler space telescope was scanning for the tiny dips in brightness corresponding to a planet passing in front of its host star. Instead, Kepler ended up detecting the flares of what Haiman and his colleagues claim are a pair of merging black holes.

They named the distant galaxy “Spikey” for the spikes in brightness triggered by its suspected black holes magnifying each other on each full rotation via the lensing effect. To learn more about the flare, Haiman built a model with his postdoc, Davelaar.

They were confused, however, when their simulated pair of black holes produced an unexpected, but periodic, dip in brightness each time one orbited in front of the other. At first, they thought it was a coding mistake. But further checking led them to trust the signal.

As they looked for a physical mechanism to explain it, they realized that each dip in brightness closely matched the time it took for the black hole closest to the viewer to pass in front of the shadow of the black hole in the back.

The researchers are currently looking for other telescope data to try and confirm the dip they saw in the Kepler data to verify that Spikey is, in fact, harboring a pair of merging black holes. If it all checks out, the technique could be applied to a handful of other suspected pairs of merging supermassive black holes among the 150 or so that have been spotted so far and are awaiting confirmation.

As more powerful telescopes come online in the coming years, other opportunities may arise. The Vera Rubin Observatory, set to open this year, has its sights on more than 100 million supermassive black holes. Further black hole scouting will be possible when NASA’s gravitational wave detector, LISA, is launched into space in 2030.

“Even if only a tiny fraction of these black hole binaries has the right conditions to measure our proposed effect, we could find many of these black hole dips,” Davelaar said.

References:

“Self-Lensing Flares from Black Hole Binaries: Observing Black Hole Shadows via Light Curve Tomography” by Jordy Davelaar and Zoltán Haiman, 9 May 2022, Physical Review Letters.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.191101

“Self-lensing flares from black hole binaries: General-relativistic ray tracing of black hole binaries” by Jordy Davelaar and Zoltán Haiman, 9 May 2022, Physical Review D.
DOI: 10.1103/PhysRevD.105.103010

READ  Los astrónomos encuentran un planeta como Júpiter, pero no tiene nubes

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

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.

Horoscopo

La erupción del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai ha llegado al espacio

Published

on

Les volcans qui explosent en panaches de magma et de cendres peuvent être suffisamment puissants pour déclencher d’énormes ondes de choc et des bangs soniques au-dessus tout en provoquant des tremblements de terre, des glissements de terrain et des vagues de tsunami plus près de la superficie. Ahora un volcán ha hecho todo lo anterior y espacio afectado.

Este tipo de fenómenos no solo ocurren en películas como pico de Dante. la Volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai hace que la erupción mortal que enfrenta el vulcanólogo incondicionalmente anti-James-Bond de Pierce Brosnan apenas parezca una hoguera. Il a éclaté si violemment que non seulement il a secoué l’atmosphère et l’océan, mais la NASA a découvert que les effets s’étendaient plus loin que l’atmosphère terrestre, avec des vents assez rapides pour rivaliser avec un ouragan aux confins del espacio. Es hoy una de las perturbaciones más enormes jamás observadas en el espacio.

Además de tener un temperamento notoriamente caliente (la última erupción de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en 2015 arrojó cenizas a más de cinco millas hacia el cielo y en realidad formó una nueva isla a partir de todo ese vómito), el volcán submarino ahora les ha dado a los investigadores la oportunidad de vea lo que sucede cuando el clima terrestre y el clima espacial chocan. El físico de UC Berkeley, Brian Harding, realizó un estudio sobre el monstruo que escupe fuego, publicado recientemente en Cartas de investigación geofísica.

«El volcán puede enseñarnos qué tipos de ondas atmosféricas transfieren impulso y energía desde el suelo al espacio», dijo a SYFY WIRE. «Esperamos que esto represente los mecanismos que transmiten impulso y energía desde la atmósfera inferior al espacio y, finalmente, conduzcan a mejores predicciones del clima espacial».

READ  ¿Cuánto espacio de la oficina central desaparecerá a medida que el trabajo híbrido se convierta en un negocio minorista? - RetailWire

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai se esconde en las profundidades del Océano Pacífico Sur occidental, frente a las islas principales de Tonga. Algunas de las olas del tsunami a su paso fueron lo suficientemente altas como para alcanzar la estratosfera, y el polvo y el gas que arrojó a la mesosfera. ICONO DE LA NASA (Explorador de conexiones ionosféricas) y Satélites Swarm de la ESA eran parte de ella. Apenas unas horas después de que el volcán activo explotara, las dos naves espaciales captaron extrañas corrientes eléctricas en la capa superior de la atmósfera, o la ionosfera.

Comprender fenómenos como este es (en su mayor parte) solo posible a través de observaciones. Simplemente no puedes recrear algo así en un laboratorio. Incluso dar sentido a las observaciones puede ser difícil cuando ocurren múltiples procesos al mismo tiempo y en el mismo lugar, lo que puede confundir la causa y el efecto.

ICON tiene su ojo en el borde del espacio. Él observa una región donde los gases pueden ser turbulentos y donde las ráfagas de viento solar transportan partículas cargadas. Cuando ocurren erupciones solares y eyecciones de masa coronal, los ataques de estas partículas pueden causar tormentas geomagnéticas que interrumpen nuestros satélites, Internet y la infraestructura de energía. La erupción de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai fue capaz de algo que solo se suponía que podía hacer una tormenta geomagnética.

Los vientos intensos afectan las corrientes eléctricas en la ionosfera, razón por la cual ICON y Swarm detectaron algo sospechoso. Las partículas ionosféricas, principalmente electrones e iones como NO+ y O2+, crean una corriente conocida como electrochorro ecuatorial.

“No son las corrientes eléctricas en sí mismas los impactos más severos del clima espacial, sino que las corrientes eléctricas son un marcador inequívoco de cambios en el sistema de dínamo ionosférico”, dijo Harding. «Esto tiene otras implicaciones para la distribución del plasma».

READ  Físicos descubren que nubes de átomos ultrafríos pueden formar 'tornados cuánticos'

Cuando los vientos de la atmósfera inferior impulsan el electrochorro, fluye hacia el este. El plasma perturbado puede provocar que los sistemas eléctricos, de comunicación y de navegación (como el GPS) no funcionen correctamente en la Tierra. Esta erupción perturbó tanto al electrochorro que se volvió temporalmente cinco veces más poderoso de lo habitual. También experimentó un fenómeno que nada más que una poderosa tormenta geomagnética ha causado: el flujo del electrochorro en realidad se invirtió.

No es una gran sorpresa para los científicos cuando ocurre una inversión como esta, porque el Sol siempre tiene algún tipo de rabieta que envía partículas cargadas que se precipitan y, a veces, dan vueltas alrededor del electrochorro si tienen suficiente influencia. La erupción Hunga Tonga-Hunga Ha’apai también fue la inversión más fuerte que Swarm jamás haya visto, e ICON tuvo el momento y la posición adecuados para atraparla. Lo que ICON envió a tierra mostró que había una turbulencia extrema en la ionosfera. Sus observaciones se acercaron a las predicciones previas de cómo la atmósfera superior se vería afectada por una perturbación de esta magnitud.

“Antes de que podamos esperar predecir la respuesta de la atmósfera superior a una miríada de fuentes de variabilidad desde abajo, primero debemos poder predecir la respuesta de la atmósfera superior a una sola fuente como la explosión”, dijo Harding.

Lo que sucede donde termina la atmósfera y comienza el espacio apenas comienza a entenderse. Después próxima misión GDC de la NASA (Geospace Dynamics Constellation) se lanzará en 2027, monitoreará otros eventos donde terminan los confines de la Tierra y comienza la última frontera.

READ  El dinosaurio 'Cooper' más grande de Australia era un titanosaurio de dos pisos y una larga cancha de baloncesto.
Continue Reading

Horoscopo

La NASA comparte una hermosa imagen de la galaxia Whirlpool, Internet dice que ‘no se pueden quitar los ojos’

Published

on

La galaxia espiral fue capturada con Hubbles Advanced Camera for Surveys.

Durante sus 30 años de servicio, Telescopio espacial Hubble de la NASA tomó millones de fotografías de eventos intrigantes. Ha capturado algunas de las vistas más impresionantes del universo, dando un festín a los ojos de los entusiastas del espacio. Ahora, una de esas imágenes que parece una gran escalera de caracol que se desplaza por el espacio se encuentra entre las más recientes compartidas por la agencia espacial de EE. UU.

En Twitter, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) de EE. UU. compartió una imagen impresionante de la galaxia M51, también conocida como la galaxia Whirlpool. «Estamos girando en círculos… Déjate llevar por los brazos curvos de la Galaxia del Remolino, las regiones rosadas de formación de estrellas y las hebras azules brillantes de los cúmulos de estrellas», escribió la NASA en el pie de foto.

Esta «galaxia espiral hipnótica» fue capturada en luz visible con la Cámara avanzada para encuestas del Hubble. Desde que se compartió, la publicación ha acumulado más de 10,000 me gusta y cientos de comentarios.

Leer también | La NASA planea realizar el ensayo final del traje de neopreno del lanzamiento de Artemis 1 SLS en junio

READ  La galería de arte del centro de Titusville enfatiza el espacio a lo largo de junio

«Desearía que hubiera una IA que pudiera interpretar imágenes y convertirlas en música. Me encantaría saber cómo se ve esta imagen”, escribió un usuario. «Se ve tan hermosa allí, en ella y en todas las hermosas luces», agregó. otro Un tercer usuario dijo: «Qué hermoso, no puedo quitarme los ojos».

De acuerdo a un nota de prensa, la agencia espacial explicó que los elegantes y sinuosos brazos de la majestuosa galaxia espiral M51 son en realidad largas filas de estrellas y gas cubiertas de polvo. Dijo que esos brazos llamativos son una característica de las llamadas «galaxias espirales de gran diseño».

«En M51, también conocida como Whirlpool Galaxy, estos brazos tienen un propósito importante: son fábricas de formación estelar, que comprimen gas hidrógeno y crean cúmulos de nuevas estrellas», agregó la NASA.

Leer también | La NASA, la ESA y la JAXA intensificarán próximamente la documentación de los cambios en el medio ambiente y la sociedad en la Tierra

Además, la agencia continuó explicando que en la cautivadora imagen, el rojo representa la luz infrarroja, así como el hidrógeno en las regiones de formación de estrellas gigantes. El color azul, por otro lado, se puede atribuir a estrellas jóvenes y calientes, mientras que el color amarillo proviene de estrellas más viejas. Cabe señalar que M51 se encuentra a 31 millones de años luz de la Tierra en la constelación Canes Venatici.

Continue Reading

Horoscopo

El Telescopio Hubble mira profundamente en el ojo de la Aguja en esta foto de una galaxia espiral enana

Published

on

Una nueva imagen del Telescopio Espacial Hubble muestra una vista profunda del ojo de una aguja galáctica.

la galaxia espiral recibe el sobrenombre de «Ojo de aguja», aunque más oficialmente se le conoce como NGC 247 y Caldwell 62. NASA mencionado 10 de mayo, el apodo es apropiado dado que esta galaxia es una espiral enana, lo que la convierte en un grupo de estrellas relativamente pequeño en comparación con el nuestro. vía Láctea.

Continue Reading

Trending