Una nueva imagen de la colaboración Event Horizon Telescope, que incluye investigadores y telescopios de la Universidad de Arizona, ha descubierto campos magnéticos fuertes y organizados que giran en espiral desde el borde del agujero negro supermasivo Sagitario A*, o Sgr A*.
La colaboración del Event Horizon Telescope (EHT), que en 2022 presentó la primera imagen de Sagitario A*, el agujero negro en el centro de nuestra Vía Láctea, ha capturado una nueva vista del objeto masivo, esta vez en luz polarizada. Por primera vez, los astrónomos han podido medir la polarización, una característica de los campos magnéticos, tan cerca del borde del agujero negro. Las líneas marcan la orientación de la polarización, que está relacionada con el campo magnético alrededor de la sombra del agujero negro. Crédito de la imagen: Colaboración EHT
Visto en luz polarizada por primera vez, esta nueva imagen del monstruo que acecha en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, ha revelado una estructura de campo magnético sorprendentemente similar a la de un agujero negro mucho más masivo, conocido como M87*, en el centro. de la galaxia M87, lo que sugiere que los fuertes campos magnéticos pueden ser comunes a todos los agujeros negros. Esta similitud también sugiere un chorro oculto en Sgr A*. Los resultados fueron publicados el 27 de marzo en la revista The Astrophysical Journal Letters.
Los científicos revelaron la primera imagen de Sgr A*, que se encuentra aproximadamente a 27.000 años luz de la Tierra, en 2022, revelando que si bien el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea es más de mil veces más pequeño y menos masivo que el de M87, parece notablemente similar. 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 previos de la luz. alrededor de M87* reveló que el campos magnéticos alrededor del agujero negro gigante le permitió lanzar 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*.
Borís Georgievinvestigador postdoctoral del EHT en la Universidad de Arizona Observatorio Steward y coautor del estudio, dijo: “La consistencia de las estructuras del campo magnético alrededor de Sgr A* y M87* sugiere que los procesos mediante los cuales los agujeros negros alimentan y expulsan chorros a su entorno pueden ser universales, a pesar de sus grandes diferencias en tamaño y masa.»
«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 y codirector del proyecto. “Además de que Sgr A* tiene una estructura de polarización sorprendentemente similar a la observada 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 oscilación en movimiento de campos eléctricos y magnéticos que nos permite ver objetos. A veces, la luz oscila en una dirección preferida.
orientación, también conocida como polarizada. Aunque la luz polarizada nos rodea, para los ojos humanos es indistinguible de la luz “normal” o no polarizada. 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 y brillante 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 que el agujero negro alimenta y expulsa», dijo Angelo Ricarte, Harvard Black Hole. Fellow de iniciativa y co-líder 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. Dan Marronecoinvestigador principal del EHT y coautor del artículo, profesor de astronomía en el Observatorio Steward, y su equipo desarrollaron instrumentos que detectaron las ondas de radio polarizadas para este resultado.
«De manera similar a la forma en que la luz polarizada puede decirnos la orientación de la superficie en la que rebota, como ventanas o carreteras, también puede mostrarnos la orientación de los campos magnéticos alrededor de los agujeros negros», dijo Marrone. “Debido a que los campos magnéticos cambian rápidamente alrededor de Sgr A*, convertir las observaciones del EHT en imágenes polarizadas fue un gran desafío. Estamos realmente orgullosos de que nuestros datos contengan suficiente información”.
Los científicos dicen que están emocionados de tener imágenes de ambos agujeros negros supermasivos en luz polarizada porque estas imágenes, y los datos que las acompañan, proporcionan nuevas formas de comparar y contrastar agujeros negros con diferentes tamaños y entornos. A medida que la tecnología mejora, es probable que las imágenes revelen aún más secretos de los agujeros negros y sus similitudes o diferencias.
«Estos hallazgos nos ayudan a mejorar nuestros modelos y teorías informáticas y nos dan una mejor idea de lo que sucede con la materia cerca del horizonte de sucesos de un agujero negro», añadió el coautor. Chi Kwan Chanprofesor de astronomía de la Universidad de Arizona que se centra en el modelado teórico de agujeros negros.
El EHT ha realizado varias observaciones desde 2017. Cada año, las imágenes mejoran a medida que el EHT incorpora nuevos telescopios, mayor ancho de banda y nuevas frecuencias de observación.
«Estamos desarrollando hardware y software para automatizar las observaciones del EHT, permitiendo así que el EHT realice observaciones más frecuentes en el futuro para capturar películas de agujeros negros», dijo Amy Lowitzcientífico investigador de EHT en el Observatorio Steward que dirige el Proyecto de Agilidad de EHT.
Estas observaciones, que durarán varios meses, son uno de los principales objetivos del EHT para los próximos años, según Remo Tilanusprofesor de la Universidad de Arizona y director de operaciones del EHT que supervisa las campañas de observación y los desarrollos técnicos.
«Con las capacidades del Proyecto Agility, deberíamos poder ver material arremolinándose alrededor de M87* y siendo expulsado hacia sus chorros», dijo Tilanus.
Las ampliaciones previstas para la próxima década también permitirán películas de alta fidelidad, pueden revelar un chorro oculto en Sgr A* y permitirán a los astrónomos observar características de polarización similares en otros agujeros negros. Incluso hay planes en proceso para extender el EHT al espacio, proporcionando imágenes mucho más nítidas de los agujeros negros y permitiendo estudios mucho más potentes de la rotación de los agujeros negros y los mecanismos que impulsan los chorros de agujeros negros.
Está previsto que el EHT observe Sgr A* nuevamente en abril, manteniendo ocupado al equipo del EHT UArizona. Junto con Lowitz y Georgiev, investigador postdoctoral Andrés Tomás West y estudiante de posgrado jazmín washington Actualmente están preparando el Telescopio Submilimétrico en el Monte Graham y el radiotelescopio de 12 metros del Radio Observatorio de Arizona en Kitt Peak para la próxima observación.
Washington, quien participó en la campaña de observación de 2021 como estudiante de posgrado de primer año, dijo que disfrutó la experiencia y está emocionada de poder regresar este año.
«Observaremos con más telescopios que nunca, lo que nos brindará mejor cobertura y más sensibilidad para realizar estas mediciones polarizadas», dijo.
West añadió: «Medir con muy alta fidelidad cómo han cambiado estas fuentes desde la última vez que fueron observadas informará nuestros modelos y nos permitirá responder preguntas fundamentales sobre la física en estos entornos extremos. ¡Es muy emocionante!»
Fuente: Universidad de Arizona
!function(f,b,e,v,n,t,s){if(f.fbq)return;n=f.fbq=function(){n.callMethod?
n.callMethod.apply(n,arguments):n.queue.push(arguments)};if(!f._fbq)f._fbq=n;
n.push=n;n.loaded=!0;n.version=’2.0′;n.queue=[];t=b.createElement(e);t.async=!0;
t.src=v;s=b.getElementsByTagName(e)[0];s.parentNode.insertBefore(t,s)}(window,
document,’script’,’https://connect.facebook.net/en_US/fbevents.js’);
fbq(‘init’, ‘1254095111342376’);
fbq(‘track’, ‘PageView’);
