La Imagen De Primer Plano Del Agujero Negro De Chandra Hace Historia

La imagen del agujero negro hace historia

Usando el Event Horizon Telescope, los científicos obtuvieron una imagen del agujero negro en el centro de la galaxia M87, delineada por la emisión de gas caliente que gira a su alrededor bajo la influencia de una fuerte gravedad cerca de su horizonte de eventos. Créditos: colaboración Event Horizon Telescope et al.

UN calabozo y su sombra ha sido capturada en una imagen por primera vez, una hazaña histórica de una red internacional de radiotelescopios llamada Event Horizon Telescope (EHT). EHT es una colaboración internacional cuyo apoyo en los Estados Unidos incluye la National Science Foundation.

Un agujero negro es un objeto extremadamente denso del que no puede escapar la luz. Todo lo que se encuentre dentro del “horizonte de sucesos” de un agujero negro, su punto de no retorno, será consumido, para no volver a emerger nunca, debido a la inimaginablemente fuerte gravedad del agujero negro. Por su propia naturaleza, un agujero negro no se puede ver, pero el disco caliente de material que lo rodea brilla intensamente. Contra un fondo brillante, como este disco, un agujero negro parece proyectar una sombra.

La impresionante nueva imagen muestra la sombra del agujero negro supermasivo en el centro de Messier 87 (M87), una galaxia elíptica a unos 55 millones de años luz de la Tierra. Este agujero negro tiene 6.500 millones de veces la masa del Sol. La captura de su sombra involucró ocho radiotelescopios terrestres alrededor del mundo, operando juntos como si fueran un telescopio del tamaño de todo nuestro planeta.

“Este es un logro asombroso del equipo de EHT”, dijo Paul Hertz, director de la división de astrofísica de NASA Sede en Washington. “Hace años, pensamos que tendríamos que construir un telescopio espacial muy grande para obtener imágenes de un agujero negro. Al hacer que los radiotelescopios de todo el mundo funcionaran en concierto como un solo instrumento, el equipo de EHT logró esto, décadas antes de tiempo “.

La imagen hace historia

Primer plano del Observatorio de rayos X Chandra del núcleo de la galaxia M87. Créditos: NASA / CXC / Villanova University / J. Neilsen

Para complementar los hallazgos del EHT, varias naves espaciales de la NASA formaron parte de un gran esfuerzo, coordinado por el Grupo de Trabajo de Longitud de Onda Múltiple del EHT, para observar el agujero negro utilizando diferentes longitudes de onda de luz. Como parte de este esfuerzo, las misiones del telescopio espacial Chandra X-ray Observatory, Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) y Neil Gehrels Swift Observatory, todas sintonizadas con diferentes variedades de luz de rayos X, dirigieron su mirada al agujero negro M87 alrededor del mismo tiempo que el EHT en abril de 2017. El telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA también estaba observando los cambios en la luz de rayos gamma de M87 durante las observaciones del EHT. Si EHT observara cambios en la estructura del entorno del agujero negro, los datos de estas misiones y otros telescopios podrían usarse para ayudar a averiguar qué estaba pasando.

Si bien las observaciones de la NASA no trazaron directamente la imagen histórica, los astrónomos utilizaron datos de los satélites Chandra y NuSTAR de la NASA para medir el brillo de rayos X del chorro de M87. Los científicos utilizaron esta información para comparar sus modelos del chorro y el disco alrededor del agujero negro con las observaciones de EHT. Es posible que surjan otras ideas a medida que los investigadores continúen estudiando detenidamente estos datos.

Hay muchas preguntas pendientes sobre los agujeros negros que las observaciones coordinadas de la NASA pueden ayudar a responder. Persisten los misterios sobre por qué las partículas reciben un impulso de energía tan grande alrededor de los agujeros negros, formando chorros dramáticos que surgen de los polos de los agujeros negros a casi la velocidad de la luz. Cuando el material cae en el agujero negro, ¿adónde va la energía?

Primer plano del núcleo de la galaxia M87

Primer plano del Observatorio de rayos X Chandra del núcleo de la galaxia M87. Créditos: NASA / CXC / Villanova University / J. Neilsen

“Los rayos X nos ayudan a conectar lo que está sucediendo con las partículas cerca del horizonte de eventos con lo que podemos medir con nuestros telescopios”, dijo Joey Neilsen, astrónomo de la Universidad de Villanova en Pensilvania, quien dirigió el análisis de Chandra y NuSTAR en nombre del EHT. Grupo de trabajo de longitud de onda múltiple.

Los telescopios espaciales de la NASA han estudiado previamente un chorro que se extiende a más de 1.000 años luz del centro de M87. El chorro está hecho de partículas que viajan cerca de la velocidad de la luz, disparando a altas energías desde cerca del horizonte de eventos. El EHT fue diseñado en parte para estudiar el origen de este jet y otros similares. Una gota de materia en el chorro llamada HST-1, descubierta por los astrónomos del Hubble en 1999, ha experimentado un misterioso ciclo de brillo y atenuación.

Chandra, NuSTAR, Swift y Fermi, así como el experimento Interior Composition Explorer (NICER) de la estrella de neutrones de la NASA en la Estación Espacial Internacional, también observaron el agujero negro en el centro del nuestro. Vía láctea galaxia, llamada Sagitario A *, en coordinación con EHT.

Poner tantos telescopios diferentes en la tierra y en el espacio para que todos miren hacia el mismo objeto celeste es una gran empresa en sí misma, enfatizan los científicos.

“Programar todas estas observaciones coordinadas fue un problema realmente difícil tanto para el EHT como para los planificadores de la misión Chandra y NuSTAR”, dijo Neilsen. “Hicieron un trabajo realmente increíble para conseguirnos los datos que tenemos y estamos sumamente agradecidos”.

Neilsen y sus colegas que formaron parte de las observaciones coordinadas trabajarán en la disección de todo el espectro de luz proveniente del agujero negro M87, desde ondas de radio de baja energía hasta rayos gamma de alta energía. Con tantos datos de EHT y otros telescopios, los científicos pueden tener años de descubrimientos por delante.

Publicaciones: Focus on the First Event Horizon Telescope Results

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