27 Marzo 2024
Una nueva imagen de la colaboración del Event Horizon Telescope (EHT) ha descubierto campos magnéticos fuertes y organizados que giran en espiral desde el borde del agujero negro supermasivo Sagitario A* (Sgr A*). Visto en luz polarizada por primera vez, esta nueva imagen del monstruo que acecha en el corazón de la Vía Láctea ha revelado una estructura de campo magnético sorprendentemente similar a la del agujero negro en el centro de la galaxia M87, lo que sugiere que una fuerte fuerza magnética Los campos pueden ser comunes a todos los agujeros negros. Esta similitud también sugiere un chorro oculto en Sgr A*. Los resultados fueron publicados hoy en The Astrophysical Journal Letters.
Crédito: Colaboración Event Horizon Telescope (EHT)
En 2022, los científicos dieron a conocer la primera imagen de Sgr A* en conferencias de prensa en todo el mundo, incluso en el Observatorio Europeo Austral (ESO). Si bien el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, que se encuentra aproximadamente a 27.000 años luz de la Tierra, es más de mil veces más pequeño y menos masivo que el de M87, el primer agujero negro jamás fotografiado , las observaciones revelaron que los dos son notablemente similares. . Esto hizo que los científicos se preguntaran si los dos compartían rasgos comunes más allá de su apariencia. Para averiguarlo, el equipo decidió estudiar Sgr A* en luz polarizada. Estudios anteriores de la luz alrededor del agujero negro M87 (M87*) revelaron que los campos magnéticos a su alrededor permitían que el agujero negro lanzara potentes chorros de material de regreso al entorno circundante. A partir de este trabajo, las nuevas imágenes han revelado que lo mismo puede ser cierto para Sgr A*.
Vista aquí con luz polarizada, esta imagen de lado a lado de los agujeros negros supermasivos M87* y Sagitario A* indica a los científicos que estas bestias tienen estructuras de campo magnético similares. Esto es significativo porque sugiere que los procesos físicos que gobiernan cómo un agujero negro se alimenta y lanza un chorro pueden ser características universales entre los agujeros negros supermasivos.
La escala muestra el tamaño aparente en el cielo de estas imágenes, en unidades de microsegundos de arco. Un dedo sostenido con el brazo extendido mide 1 grado en el cielo; un microsegundo de arco es 3.600 millones de veces más pequeño que eso. En contexto, las imágenes de estos agujeros negros tienen un tamaño aparente similar al de un donut en la superficie de la Luna
Crédito : Colaboración Event Horizon Telescope (EHT)
“ Lo que estamos viendo ahora es que hay campos magnéticos fuertes, retorcidos y organizados cerca del agujero negro en el centro de la Vía Láctea ”, dijo Sara Issaoun, becaria Einstein del Programa de Becas Hubble de la NASA en el Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian, EE. UU., y codirector del proyecto. “ Además de que Sgr A* tiene una estructura de polarización sorprendentemente similar a la que se observa en el agujero negro M87*, mucho más grande y poderoso, hemos aprendido que los campos magnéticos fuertes y ordenados son fundamentales para la forma en que los agujeros negros interactúan con el gas y la materia que los rodea. a ellos. "
La luz es una onda electromagnética oscilante o en movimiento que nos permite ver objetos. A veces, la luz oscila en una orientación preferida y la llamamos "polarizada". Aunque nos rodea la luz polarizada, para el ojo humano es indistinguible de la luz "normal". En el plasma que rodea estos agujeros negros, las partículas que giran alrededor de las líneas del campo magnético imparten un patrón de polarización perpendicular al campo. Esto permite a los astrónomos ver con cada vez más detalle lo que sucede en las regiones de los agujeros negros y mapear sus líneas de campo magnético.
" Al obtener imágenes de la luz polarizada del gas caliente que brilla cerca de los agujeros negros, estamos infiriendo directamente la estructura y la fuerza de los campos magnéticos que enhebran el flujo de gas y materia de los que se alimenta y expulsa el agujero negro ", dijo el miembro de la Iniciativa de Agujeros Negros de Harvard y Angelo Ricarte, codirector del proyecto. “ La luz polarizada nos enseña mucho más sobre la astrofísica, las propiedades del gas y los mecanismos que tienen lugar cuando un agujero negro se alimenta. "
Pero obtener imágenes de agujeros negros con luz polarizada no es tan fácil como ponerse un par de gafas de sol polarizadas, y esto es particularmente cierto en el caso de Sgr A*, que está cambiando tan rápido que no se queda quieto para tomar fotografías. Obtener imágenes del agujero negro supermasivo requiere herramientas sofisticadas superiores a las utilizadas anteriormente para capturar M87*, un objetivo mucho más estable. Geoffrey Bower, científico del proyecto EHT del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sínica de Taipei, dijo: "Debido a que Sgr A* se mueve mientras intentamos tomar su fotografía, fue difícil construir incluso la imagen no polarizada", y agregó que la primera imagen Fue un promedio de múltiples imágenes debido al movimiento de Sgr A* . “ Nos sentimos aliviados de que incluso fuera posible obtener imágenes polarizadas. Algunos modelos eran demasiado confusos y turbulentos para construir una imagen polarizada, pero la Naturaleza no fue tan cruel ”.
Mariafelicia De Laurentis, científica adjunta del proyecto EHT y profesora de la Universidad Federico II de Nápoles, Italia, dijo: " Con una muestra de dos agujeros negros, con masas muy diferentes y galaxias anfitrionas muy diferentes, es importante determinar en qué coinciden y en qué no. en. Dado que ambos nos apuntan hacia campos magnéticos fuertes, esto sugiere que esto puede ser una característica universal y quizás fundamental de este tipo de sistemas. Una de las similitudes entre estos dos agujeros negros podría ser un chorro, pero si bien hemos fotografiado uno muy obvio en M87*, todavía tenemos que encontrar uno en Sgr A*. "
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Un mapa global que muestra los radioobservatorios que forman la red Event Horizon Telescope (EHT) utilizada para obtener imágenes del agujero negro central de la Vía Láctea, Sagitario A*. Los telescopios resaltados en amarillo formaron parte de la red EHT durante las observaciones de Sagitario A* en 2017. Estos incluyen el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), el Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), el telescopio IRAM de 30 metros, James Clark Telescopio Maxwell (JCMT), Telescopio Milimétrico Grande (LMT), Conjunto Submilimétrico (SMA), Telescopio Submilimétrico (SMT) y Telescopio del Polo Sur (SPT).
Destacados en azul están los tres telescopios agregados a la Colaboración EHT después de 2018: el Telescopio de Groenlandia, el NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA) en Francia y el Telescopio UArizona ARO de 12 metros en Kitt Peak.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
Para observar Sgr A*, la colaboración vinculó ocho telescopios de todo el mundo para crear un telescopio virtual del tamaño de la Tierra, el EHT. El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del que ESO es socio, y el Atacama Pathfinder Experiment (APEX), alojado por ESO, ambos en el norte de Chile, fueron parte de la red que realizó las observaciones, realizadas en 2017.
" Como el mayor y más poderoso de los telescopios del EHT, ALMA jugó un papel clave al hacer posible esta imagen ", dice María Díaz Trigo de ESO, científica del programa europeo ALMA. " ALMA ahora está planeando una 'renovación extrema', el Telescopio de Banda Ancha Mejora de la sensibilidad, que hará que ALMA sea aún más sensible y lo mantendrá como un actor fundamental en futuras observaciones EHT de Sgr A* y otros agujeros negros ".
El EHT ha realizado varias observaciones desde 2017 y está previsto que observe Sgr A* nuevamente en abril de 2024. Cada año, las imágenes mejoran a medida que el EHT incorpora nuevos telescopios, mayor ancho de banda y nuevas frecuencias de observación. Las expansiones planificadas para la próxima década permitirán películas de alta fidelidad de Sgr A*, pueden revelar un chorro oculto y podrían permitir a los astrónomos observar características de polarización similares en otros agujeros negros. Mientras tanto, extender el EHT al espacio proporcionaría imágenes de los agujeros negros más nítidas que nunca.
Una nueva imagen de la colaboración del Event Horizon Telescope (EHT) ha descubierto campos magnéticos fuertes y organizados que giran en espiral desde el borde del agujero negro supermasivo Sagitario A* (Sgr A*). Visto en luz polarizada por primera vez, esta nueva imagen del monstruo que acecha en el corazón de la Vía Láctea ha revelado una estructura de campo magnético sorprendentemente similar a la del agujero negro en el centro de la galaxia M87, lo que sugiere que una fuerte fuerza magnética Los campos pueden ser comunes a todos los agujeros negros. Esta similitud también apunta a un chorro oculto en Sgr A*.
Crédito: ESO
Dirigida por : Angelos Tsaousis y Martin Wallner.
Edición : Angelos Tsaousis.
Web y soporte técnico : Gurvan Bazin y Raquel Yumi Shida.
Escrito por : Elena Reiriz Martínez, Davor Curic, Louisa Spillman.
Música : Stellardrone – Limbo.
Metraje y fotografías: ESO / Luis Calçada, Angelos Tsaousis, Nick Risinger ( skysurvey.org), DSSC, VISTA, VVV Survey/D. Minniti, Nogueras-Lara et al, Cristoph Malin ( christophmalin.com ), Cafker Productions, EHT Collaboration y Crazybridge Studios, Bob Demers (Universidad de Arizona), IRAM/Cinedia, Archivo INAOE.
Consultor científico : Paola Amico, Mariya Lyubenova.
Este vídeo ampliado te lleva a Sagitario A*, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, visto ahora por primera vez en luz polarizada. El vídeo comienza en el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un telescopio del que ESO es socio y que forma parte del Event Horizon Telescope (EHT). A medida que nos acercamos al corazón de nuestra galaxia, cambiamos de la luz visible a la infrarroja para mirar a través de las densas nubes de polvo en esta región. Vemos algunas estrellas orbitando muy cerca de Sgr A*, observadas con el interferómetro del Very Large Telescope de ESO. Finalmente llegamos a Sgr A*. La primera imagen de este agujero negro se publicó en 2022. Las líneas arremolinadas superpuestas en esta nueva imagen marcan la orientación de la polarización, que está relacionada con la forma del campo magnético alrededor del agujero negro.
Las diversas observaciones utilizadas aquí fueron tomadas en diferentes momentos, por diferentes equipos y con diferentes instalaciones, y reunidas con el fin de lograr el efecto de zoom. Las imágenes van desde las longitudes de onda visibles al principio hasta las infrarrojas, y la imagen final se toma en longitudes de onda de radio.
Crédito: ESO/L. Calçada, N. Risinger ( skysurvey.org ), DSS, VISTA, VVV Survey/D. Minniti DSS, Nogueras-Lara et al., Schoedel, NACO, GRAVITY Collaboration, EHT Collaboration (Música: Azul Cobalto)
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