El análisis de datos inéditos de observaciones de M87 * entre 2009 y 2013 por científicos del Event Horizon Telescope EHT ha revelado que la sombra creciente del agujero negro se tambalea y ha girado significativamente durante los últimos diez años de observación. Publicado hoy en El diario astrofísico , y dirigido por científicos del Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian CfA, el estudio se centró en la morfología del agujero negro a lo largo del tiempo, y fue posible gracias a los avances en el análisis y la comprensión logrados como resultado de la innovadora tecnología de EHT.foto de agujero negro en 2019.
"EHT puede detectar cambios en la morfología de M87 en escalas de tiempo tan cortas como unos pocos días, pero su geometría general debe ser constante en escalas de tiempo largas", dijo Maciek Wielgus, astrónomo de CfA, becario de la Iniciativa de Agujero Negro BHI yautor principal del artículo. "En 2019, vimos la sombra de un agujero negro por primera vez, pero solo vimos imágenes observadas durante una ventana de una semana, que es demasiado corta para ver muchos cambios".
La combinación de datos anteriores de 2009-2013 con datos previos a 2019 reveló que M87 * se adhiere a las predicciones teóricas. La forma de la sombra del agujero negro se ha mantenido constante y su diámetro sigue estando de acuerdo con la teoría de la relatividad general de Einstein para un negro.agujero de 6.500 millones de masas solares. "En este estudio, mostramos que la morfología general, o la presencia de un anillo asimétrico, probablemente persiste en escalas de tiempo de varios años", dijo Kazu Akiyama, científico del Observatorio Haystack del MIT, yun participante en el proyecto. "Esta es una importante confirmación de las expectativas teóricas, ya que la coherencia a lo largo de múltiples épocas de observación nos da más confianza que nunca sobre la naturaleza de M87 * y el origen de la sombra".
Si bien el diámetro de la media luna se mantuvo constante, los nuevos datos también demuestran que ocultaba una sorpresa: el anillo se tambalea, y eso significa una gran noticia para los científicos. Por primera vez, los científicos podrán vislumbrar la estructura dinámica deel flujo de acreción del agujero negro; estudiar esta región es la clave para comprender fenómenos como el lanzamiento de chorros relativistas ". La morfología de un chorro relativista flujo de salida de baja densidad de partículas y campos tremendamente energéticos, por ejemplo, es clave para comprender las interacciones conel medio circundante en la galaxia anfitriona de un agujero negro ", dijo Richard Anantua, un postdoctorado en el Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian y BHI Fellow, y agregó que el estudio de la morfología teje una historia importante sobre los agujeros negros y sus anfitriones.
El gas que cae sobre un agujero negro se calienta a miles de millones de grados, se ioniza y se vuelve turbulento en presencia de campos magnéticos. Esta turbulencia hace que la apariencia del agujero negro varíe con el tiempo. "Debido a que el flujo de materia que cae sobre unEl agujero negro es turbulento, podemos ver que el anillo se bambolea con el tiempo ", dijo Wielgus." La dinámica de este bamboleo nos permitirá restringir el flujo de acreción ". Anantua agregó que es importante restringir los flujos de acreción porque," La acreciónEl flujo contiene materia que se acerca lo suficiente al agujero negro para permitirnos observar los efectos de la gravedad fuerte y, en algunas circunstancias, nos permite probar las predicciones de la relatividad general, como lo hemos hecho en este estudio ".
En el estudio actual, varios años de datos permiten a los científicos percibir la cantidad de variabilidad en la apariencia del anillo. "En realidad, vemos mucha variación allí, y no todos los modelos teóricos de flujo de acreción permiten esta gran variabilidad,", dijo Wielgus." A medida que obtengamos más mediciones en el futuro, seremos capaces de imponer restricciones a los modelos con confianza y descartar algunas de ellas ".
Los primeros datos de la colaboración EHT fueron tomados por unos pocos telescopios y unas pocas docenas de personas. El Submillimeter Array SMA de la CfA, un radiotelescopio ubicado en Mauna Kea, Hawai'i, se encontraba entre el pequeño grupo que comenzóla colaboración y capturaron los primeros datos utilizados para el estudio actual. Simon Radford, director de operaciones de la SMA, dijo: "Los telescopios de Hawai'i fueron pioneros en esta técnica durante la última década y fueron cruciales para el éxito de los primeros experimentos de EHT", y agregó que elLa combinación de tecnología, telescopios y ubicación es lo que hizo que los primeros datos fueran útiles y significativos.
Diez años después, los datos se han convertido en una herramienta invaluable para comprender no solo M87, sino todos los agujeros negros ". Estos primeros experimentos EHT nos brindan un tesoro de observaciones a largo plazo que el EHT actual, incluso con su notable capacidad de imágenes, no puede coincidir ", dijo Shep Doeleman, director fundador de EHT." Cuando medimos por primera vez el tamaño de M87 en 2009, no podíamos haber previsto que nos daría el primer vistazo de la dinámica de los agujeros negros. Si quieres verUn agujero negro evoluciona durante una década, no hay sustituto para tener una década de datos ". Wielgus agregó que el análisis continuo de las observaciones pasadas, junto con las nuevas observaciones" conducirá a una mejor comprensión de las propiedades dinámicas de M87 y el negroagujeros en general. "
El EHT y muchos de sus científicos clave cuentan con el apoyo de fondos de entidades públicas, incluidas la National Science Foundation y la Smithsonian Institution, y de entidades privadas como la John Templeton Foundation y la Gordon and Betty Moore Foundation.
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Materiales proporcionado por Centro de Astrofísica, Harvard y Smithsonian CfA . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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