gov-civil-vilareal.ptUna mirada profunda al agujero negro de una galaxia cercana revela el punto de lanzamiento de los chorros intergalácticos
>El asombroso Event Horizon Telescope lo ha vuelto a hacer: ha necesitado extraordinariamente Imágenes de alta resolución de la cercana galaxia Centaurus A, que revelan haces gemelos de material disparados desde el agujero negro supermasivo en su corazón a una fracción significativa de la velocidad de la luz.
El telescopio Event Horizon En realidad, hay muchos telescopios diferentes en todo el mundo que pueden observar un objeto simultáneamente, luego combinar sus datos de una manera que les da el poder de resolución de un telescopio esencialmente el tamaño de la tierra . Eso le da una vista increíblemente aguda, el equivalente a poder ver una moneda de diez centavos en la superficie de la Luna. El telescopio nos ha mostrado previamente la sombra de un agujero negro supermasivo en la galaxia M87, el campo magnético del material girando a su alrededor, y también un chorro que sale de un blazar distante.
Centaurus A es una galaxia elíptica a poco más de 12 millones de años luz de distancia. Eso está bastante cerca de nosotros a escala galáctica. También es el más cercano galaxia activa para nosotros, uno en el que el agujero negro supermasivo en su centro está devorando activamente materia y expulsando radiación.
La materia no cae simplemente en un agujero negro y ... ¡bloop! - desaparecer. Se acumula en un disco alrededor del agujero negro, como agua girando alrededor de un desagüe en una bañera. Fricción en eso disco de acreción calienta el material hasta millones de grados y brilla intensamente, emitiendo luz desde ondas de radio hasta rayos gamma. Eso hace que el centro de la galaxia sea muy luminoso, aunque en el caso de Centaurus A una gruesa banda de polvo alrededor del centro de la galaxia bloquea gran parte de esa radiación.
Centaurus A (arriba a la izquierda) es una galaxia elíptica con un agujero negro supermasivo en su centro que lanza rayos de materia. Diferentes telescopios permiten a los astrónomos hacer zoom (arriba y medio a la derecha) en las partes internas de los chorros, con la imagen del Event Horizon Telescope (abajo a la derecha) mostrando detalles nunca antes vistos. Crédito: Universidad de Radboud; CSIRO / ATNF / I.Feain y col., R. Morganti y col., N. Junkes y col.; ESO / WFI; MPIfR / ESO / APEX / A. Weiss et al .; NASA / CXC / CfA / R. Kraft y col .; TANAMI / C. Mueller et al .; EHT / M. Janssen y col.
En muchas de estas galaxias, un campo magnético se envuelve en el disco, creando dos vórtices como tornados cósmicos que pueden arrastrar material hacia arriba y lejos del disco, acelerándolo a velocidades extremadamente altas y lanzándolo al espacio. En Centaurus A estos rayos, llamados chorros por los astrónomos, se mueven a velocidades hasta un 40% de la velocidad de la luz. Son tan poderosos que abandonan la galaxia por completo, extendiéndose por cientos de miles de años luz.
La física de cómo estos rayos se enfocan y disparan no se comprende bien, por lo que los astrónomos están ansiosos por ver los centros de tales galaxias con gran detalle. Y eso es lo que ofrece el Event Horizon Telescope.
Se pueden ver los dos chorros ... aunque parecen cuatro chorros. Eso es una especie de espejismo. Los rayos son en realidad conos y tienen bordes brillantes: cuando miramos el centro de un chorro, no miramos a través de tanto material como cuando miramos hacia el borde, por lo que parece más tenue. Es muy parecido a mirar una pompa de jabón y verla como un círculo delgado alrededor del borde. Este es un efecto muy común en los objetos astronómicos que están huecos en el centro.
Las capas esféricas delgadas de material en el espacio pueden parecer anillos, porque vemos más material cerca de sus bordes que a través del centro, lo que hace que el borde sea brillante y el medio más tenue. Crédito: Phil Plait
El chorro de la izquierda apunta más o menos hacia nosotros y el de la derecha apunta hacia afuera. El que apunta hacia nosotros se ve más brillante debido a un efecto llamado radiante relativista . Es complicado, pero cuando algo se mueve cerca de la velocidad de la luz, la luz que emite tiende a ser transmitida en la dirección en la que se mueve. El avión que apunta hacia nosotros tiene su luz enviada más hacia nosotros, por lo que se ve más brillante, y el que está dirigido hacia afuera tiene su luz enfocada en una dirección alejada de nosotros, por lo que parece más débil.
La imagen del Event Horizon Telescope de los chorros en Centaurus A indica la posición del agujero negro supermasivo invisible (flecha), el motor que impulsa el fenómeno. Crédito: EHT / M. Janssen et al., Comentado por Phil Plait
Un examen cuidadoso de la geometría de los chorros indica la ubicación del agujero negro supermasivo central, de otro modo invisible, en Centaurus A, que es necesario para comprender cómo lanza los chorros. Una conclusión que los astrónomos han extraído de esto es que los chorros en Centaurus A se parecen mucho a los que se ven en la enorme galaxia elíptica M87, el objetivo anterior del telescopio.
Los agujeros negros de todos los tamaños pueden lanzar chorros, desde unos pocos veces la masa del Sol hasta gigantes con miles de millones de masas solares, y algunas propiedades de los chorros escalan con la masa del agujero negro. El agujero negro en Centaurus A tiene aproximadamente 55 millones de veces la masa del Sol, justo en el medio de ese rango, y los chorros parecen seguir la misma regla. Esa es una pista importante de cómo funciona todo esto.
Centaurus A es una galaxia elíptica con un amplio anillo de polvo alrededor de su centro (posible debido a una colisión reciente con otra galaxia) y su agujero negro central está lanzando chorros de materia que se extienden por cientos de miles de años luz. El Event Horizon Telescope muestra la región central con un detalle sin precedentes. Crédito: Universidad de Radboud; ESO / WFI; MPIfR / ESO / APEX / A. Weiss et al .; NASA / CXC / CfA / R. Kraft y col .; EHT / M. Janssen y col.
Estas imágenes suponen un gran salto en resolución, 16 veces mejores que las tomadas antes. Pero aún son posibles los de mayor resolución, acercándose directamente al agujero negro y posiblemente revelando su sombra , como hizo Event Horizon Telescope con M87. Eso ayudará a los astrónomos a aprender mucho más, como cuán poderosos son los campos magnéticos cerca del agujero negro, qué sucede justo en la base del chorro donde se acelera, cuánto gas rodea al agujero negro (tanto en el disco como solo en el agujero negro). volumen a su alrededor).
Aún así, estas imágenes ven características tan pequeñas como 15 mil millones de kilómetros de diámetro, ¡menos del doble del tamaño de la órbita de Neptuno! Eso sí, Centauro A es 120 millones de billones de kilómetros de nosotros , eso es increíble.
Observaré que todos estos datos se obtuvieron en solo unos 105 minutos de observación del centro de la galaxia. Es un logro asombroso y muestra que todavía hay mucho más por venir. Muchos astrónomos esperan que pronto obtengamos observaciones del agujero negro supermasivo en nuestra propia galaxia.
batalla de los sexos tiempo de ejecución
Eso es realmente difícil de hacer por varias razones (por ejemplo, el material se mueve rápidamente y el brillo cambia en escalas de tiempo cortas, lo que dificulta estas observaciones) pero cada vez que veo nuevas imágenes como estas, me hace aún más ansioso por ver las nuestras. monstruo local. ¡Espero que pronto!
