Novedades sobre el Event Horizon Telescope y los Agujeros Negros Supermasivos

[fsr]

Impresionante!!

Me llamó la atención la forma asimétrica del anillo brillante que se vé. Leí en uno de los papers que se debe a que en esa parte de la zona de emisión se está moviendo hacia el observador. Me hizo acordar al modelo que se vió en la pelicula interestellar, que se había dicho que estaba basado en modelos científicos, aunque en la película se veía con una franja brillante en el medio, que acá no parece verse. En la pelicula los modelaban así: https://i.ytimg.com/vi/x3MwmWqKMiw/maxresdefault.jpg

[Philippulus]

Daniel Marín lo explica perfectamente, como siempre:

https://danielmarin.naukas.com/2019/04/10/la-primera-imagen-de-un-agujero-negro/

[jordix]

impresionante, por cierto uno de esos telescopios (radioteles) que ha participado lo tengo aquí cerquita jeje

Editado 11 de Abril del 2019 por jordix

[Philippulus]

Sube a echarles una mano, que en cuestiones astronómicas ya estás muy puesto 

[AlbertR]

hace 21 horas, fsr dijo:

Me llamó la atención la forma asimétrica del anillo brillante que se vé. Leí en uno de los papers que se debe a que en esa parte de la zona de emisión se está moviendo hacia el observador...

 

Correcto, es lo que se llama Doppler beaming

 

hace 21 horas, fsr dijo:

... Me hizo acordar al modelo que se vió en la pelicula interestellar, que se había dicho que estaba basado en modelos científicos, aunque en la película se veía con una franja brillante en el medio, que acá no parece verse. En la pelicula los modelaban así: https://i.ytimg.com/vi/x3MwmWqKMiw/maxresdefault.jpg

 

No estoy seguro de que sea por esto, pero entiendo que si esa franja central fuese muy estrecha desde nuestro lugar de observación, el EHT no tiene suficiente definición para resolverla. Sería como si intentases ver los anillos de Saturno "casi de canto" con un telescopio poco potente.

 

Saludos.

 

[fsr]

Ah, se entiende. Como es material que emite luz y a la vez que la emite se mueve en tu dirección a velocidad cercana a la de la luz, te llega la luz toda junta, digamos, y la longitud de onda se acorta (blueshift). Algo así?

Editado 11 de Abril del 2019 por fsr

[Leoyasu]

Gente cambiamos el título y fusionamos los temas en uno solo! Tratemos de discutir este emocionante tema en este thread. Saludos!

[AlbertR]

hace 1 hora, fsr dijo:

Ah, se entiende. Como es material que emite luz y a la vez que la emite se mueve en tu dirección a velocidad cercana a la de la luz, te llega la luz toda junta, digamos, y la longitud de onda se acorta (blueshift). Algo así?

 

Sí, en el lado del disco de acreción que se dirige hacia nosotros vemos muchos más fotones y más energéticos que en el lado que se aleja de nosotros.

 

Saludos.

 

 

 

 

[Philippulus]

Curioso lo que cuenta Daniel Marín es su blog: No toda la zona negra dentro del disco de acreción es agujero negro; de hecho, el radio del horizonte de sucesos es menos de la mitad del radio de la zona negra, o dicho de otra manera, el radio de la zona negra es 2,6 veces mayor que el radio del horizonte.

El motivo de esa zona negra es que la luz que pueda circular por ella "se da media vuelta" (dicho en plan borrico) por la gigantesca curvatura del espacio tiempo en esa zona.

Editado 11 de Abril del 2019 por Philippulus

[AlbertR]

hace 8 minutos, Philippulus dijo:

... No toda la zona negra dentro del disco de acreción es agujero negro; de hecho, el radio del horizonte de sucesos es menos de la mitad del radio de la zona negra, o dicho de otra manera, el radio de la zona negra es 2,6 veces mayor que el radio del horizonte ...

 

Los cálculos basados en la Relatividad General establecen el valor de 3 · RAIZ(3) / 2 = 2,598076... = aproximadamente 2,6

Saludos.

[Lucho2000]

Se van confirmando las teorías!!

[Dieguito]

Buen dia, ya se que hay material por todos lados y muchos deben seguir varios canales. Les dejo este video porque es muy simpatico (una argentinada hecha con carton plegado) que tuvo millones de vistas. Esta bien explicado y hecho por los personajes de Veritasium. 
Saludos!

 

[fsr]

Recién youtube me sugirió un video del 2017 donde Katie Bouman, la científica en imágenes que desarrolló uno de los algoritmos que permitieron construir la imagen del agujero negro. Acá da una explicación hiper-simplificada, pero interesante de como funciona su algoritmo. Se los paso:

 

 

El video tiene subtítulos, pero tienen que activarlos en la interfaz de youtube y seleccionar el idioma.

De todas formas, la imagen que finalmente se dió a los medios está compuesta por 3 algoritmos distintos, y este no fué uno de ellos. Hubo cierta confusión al respecto, pero varias fuentes confiables ya dijeron que esto fue así. Igualmente, en alguna imagen se pudo ver como era la reconstruccion parcial y se veía similar.

 

Saludos

Editado 14 de Abril del 2019 por fsr

[jordix]

En 12/4/2019 a las 14:40, Dieguito dijo:

Buen dia, ya se que hay material por todos lados y muchos deben seguir varios canales. Les dejo este video porque es muy simpatico (una argentinada hecha con carton plegado) que tuvo millones de vistas. Esta bien explicado y hecho por los personajes de Veritasium. 
Saludos!

 

bufff increible, gracias po rel video porque es muy grafico y explica muy bien como se curva la luz en esas zonas, ahora entendi lo de la "sombra" y porque se ve siempre un anillo independientemente del angulo de observacion, es algo jodido de entender para los tarugos como yo y la explicacion me ha parecido estupenda

[Richard R Richard]

Hola , comento aquí me critica a la imagen publicada

En 10/4/2019 a las 10:22, AlbertR dijo:

Ver: First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole

Interesante: First M87 Event Horizon Telescope Results. V. Physical Origin of the Asymmetric Ring

Aquí podéis ver los 5 papers publicados sobre el agujero negro de M87: Astrophysical Journal Letters EHT papers

En estos papers se publican dos infografías que describe que es lo que se está digitalizando en la imagen

 

si observan debajo de cada imagen está la escala de temperaturas, es decir cada color corresponde a una frecuencia , no a una intensidad. Cuando se toma una foto normal , destaca la intensidad y el color lo da la frecuencia, mas intensidad mas claro, menos intensidad más oscuro.
 se acompañada de la explicación
 

Figure 5. Illustration of the effect of black hole and disk angular momentum on ring asymmetry. The asymmetry is produced primarily by Doppler beaming: the bright region corresponds to the approaching side. In GRMHD models that fit the data comparatively well, the asymmetry arises in emission generated in the funnel wall. The sense of rotation of both the jet and funnel wall are controlled by the black hole spin. If the black hole spin axis is aligned with the large-scale jet, which points to the right, then the asymmetry implies that the black hole spin is pointing away from Earth (rotation of the black hole is clockwise as viewed from Earth). The blue ribbon arrow shows the sense of disk rotation, and the black ribbon arrow shows black hole spin. Inclination i is defined as the angle between the disk angular momentum vector and the line of sight.

 

 

que google traduce a 
 

Figura 5. Ilustración del efecto del agujero negro y el momento angular del disco en la asimetría del anillo. La asimetría se produce principalmente mediante la transmisión por Doppler: la región brillante corresponde al lado que se aproxima. En los modelos GRMHD que se ajustan relativamente bien a los datos, la asimetría surge en la emisión generada en la pared del embudo. El sentido de rotación tanto del chorro como de la pared del embudo se controla mediante el giro del agujero negro. Si el eje de giro del agujero negro está alineado con el chorro a gran escala, que apunta hacia la derecha, entonces la asimetría implica que el giro del agujero negro apunta hacia la Tierra (la rotación del agujero negro es en el sentido de las agujas del reloj como se ve desde la Tierra). La flecha de la cinta azul muestra el sentido de la rotación del disco, y la flecha de la cinta negra muestra el giro del agujero negro. La inclinación i se define como el ángulo entre el vector de momento angular del disco y la línea de visión.

Que digo con esto, que vuelven a hablar brillo como sinónimo de intensidad cuando el Doppler solo varía la frecuencia.

 Para la mayoría  de los  agujeros  negro , si nuestros ojos pudieran mirar en el rango de 1,3 mm y 3 mm el espectro de colores visibles estuviera en ese rango, lo que veríamos es una esfera de distintos colores, donde sería más brillante o intensa , sobre el anillo seguramente., pero el centro no sería oscuro.... pero en realidad esto tiene un motivo que veremos más adelante y algo ya mencionaron.

 

 

En 10/4/2019 a las 15:04, fsr dijo:

 

Me llamó la atención la forma asimétrica del anillo brillante que se vé. Leí en uno de los papers que se debe a que en esa parte de la zona de emisión se está moviendo hacia el observador. 

Exacto esa forma asimétrica la atribuyen se debe al doppler baeaming

 

En 11/4/2019 a las 12:48, AlbertR dijo:

Correcto, es lo que se llama Doppler beaming

No estoy seguro de que sea por esto, pero entiendo que si esa franja central fuese muy estrecha desde nuestro lugar de observación, el EHT no tiene suficiente definición para resolverla. Sería como si intentases ver los anillos de Saturno "casi de canto" con un telescopio poco potente.

Disiento contigo Albert, no hay franja central ya que M87 tiene el disco de acreción casi perpendicular a nuestra línea de visión.

En 11/4/2019 a las 13:50, fsr dijo:

Ah, se entiende. Como es material que emite luz y a la vez que la emite se mueve en tu dirección a velocidad cercana a la de la luz, te llega la luz toda junta, digamos, y la longitud de onda se acorta (blueshift). Algo así?

No Blueshit y Redshift son efectos relativistas de la variación de la frecuencia de la emisión pero no sobre la intensidad de la misma, El Doppler beaming sería un efecto sobre la intensidad y no sobre la frecuencia.

En 11/4/2019 a las 15:31, AlbertR dijo:

Sí, en el lado del disco de acreción que se dirige hacia nosotros vemos muchos más fotones y más energéticos que en el lado que se aleja de nosotros.

en efecto tienes razón pero aquí no habría lado que se aleje, al estar el disco de acreción casi perpendicular a la línea de visión 

En 11/4/2019 a las 16:14, Philippulus dijo:

el radio de la zona negra es 2,6 veces mayor que el radio del horizonte.

 

Si , los cálculos teóricos indican que la luz circundante del disco de acreción cuya geodésica que pase a menor distancia que 2.6 radios de Schwarzchild , llevara una trayectoria que tocara, sobre el horizonte en alguno se sus giros,   de modo  que luz no podrá ser vista por un observador lejano,

Como el agujero negro  siempre tiene la velocidad de escape igual a la velocidad de la Luz en su horizonte o a una distancia  igual en el radio de Schwarzschild desde su centro, pero como las partículas del disco de acreción no pueden moverse a esa velocidad, sus órbitas estables tienen que tener radios mayores, y solo pueden emitir luz al convertirse en plasma al caer por colisiones entre si a radios mayores que el  Rs, es una justificación a los 2.6 Rs de oscuridad, para radios menores directamente  las partículas caen rápidamente en el AN 

hace 3 horas, fsr dijo:

Recién youtube me sugirió un video del 2017 donde Katie Bouman, la científica en imágenes que desarrolló uno de los algoritmos que permitieron construir la imagen del agujero negro. Acá da una explicación hiper-simplificada, pero interesante de como funciona su algoritmo. 

De todas formas, la imagen que finalmente se dió a los medios está compuesta por 3 algoritmos distintos, y este no fué uno de ellos. Hubo cierta confusión al respecto, pero varias fuentes confiables ya dijeron que esto fue así. Igualmente, en alguna imagen se pudo ver como era la reconstrucción parcial y se veía similar.

 

bueno querían ver un anillo,sin ningún tipo de sesgo de programación , pero  no al elegir el objetivo y fotografiaron al que sabian que tenia el disco de acreción en el plano de visión, ya que M87 fue estudiado por el Doppler  Beaming de sus Plumas, que hace que la pluma anterior sea mas brillante que la posterior, 

 

Fuente: Relativistic beaming
Citando a la fuente de wikipedia
 

Cita

M87 tiene jets gemelos dirigidos casi directamente hacia y lejos de la Tierra; el chorro que se mueve hacia la Tierra es claramente visible (la característica larga, delgada y azulada en la imagen superior), mientras que el otro chorro es tan débil que no es visible

 

Los chorros son perpendiculares al disco de acreción ,por lo no puede haber diferencia de velocidad apreciable entre izquierda y derecha ó arriba y abajo de la "fotografía" del agujero negro supermasivo de la galaxia M87. La diferencia de intensidad se da en la dirección adelante y hacia atrás. Osea  todo este post  lo hice porque creo que no se por el Doppler Beaming, que lo coloreado  se debe si al Doppler relativista, el lado más cercano a nosotros tiene mas frecuencia, , osea mas temperatura. y aparece mas brillante o claro en la simulación, que se uso para revelar lo que se esperaba revelar(va de propio). Imaginen que primera foto del primer agujero negro no contiene agujero negro, donde irá la credulidad de la TRG. Entonces si escoge correcto el primer objetivo, cualquier desvió posterior será menos apaleable por las críticas..

 

Entonces creo que objetivo fue elegido, creo que un tanto de sesgo, ya veremos que pasa cuando le toque el turno a Sagitario A  (que por algo no ha sido el primero) que cuyo disco de acreción  contiene a nuestra línea de visión. Y con mucho más tiempo, veremos si la media de los que se hallen, realmente  mostraran el característico anillo.

 una saludo y espero no haberlos aburrido, Saludos

 

En definitiva me he formado la imagen de que no  más que una mera ilustración como lo fue la imagen de Plutón o, Ceres  o Charon durante 50 Años, quien de nosotros tiene un telescopio del tamaño del planeta, para fotografiar en otras frecuencias, y sumar intensidades, para ver si se conserva el patrón anular,  particularmente creo que este objetivo si lo hará.

Editado 14 de Abril del 2019 por Richard R Richard
ortografía

[AlbertR]

Los SPECIAL BREAKTHROUGH PRIZE son considerados "los Oscar de la Ciencia" y el de Física Fundamental 2020 dotado con 3 millones de dólares, ha sido concedido a Event Horizon Telescope Collaboration (EHT)

 

El Director de la Colaboración EHT Shep Doeleman, del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, lo recogerá en nombre de la colaboración. El premio de 3 millones de dólares se repartirá equitativamente entre los 347 científicos coautores de cualquiera de los seis artículos publicados por el EHT el 10 de abril de 2019, que se pueden encontrar en Focus on the First Event Horizon Telescope Results

 

Motivo: Por la primera imagen de un agujero negro supermasivo, tomada por medio de una alianza de telescopios de todo el mundo.

 

Descripción: Utilizando ocho radiotelescopios sensibles ubicados estratégicamente en todo el mundo en la Antártida, Chile, México, Hawái, Arizona y España, una colaboración global de científicos de 60 instituciones que operan en 20 países y regiones capturó por primera vez una imagen de un agujero negro. Al sincronizar cada telescopio utilizando una red de relojes atómicos, el equipo creó un telescopio virtual tan grande como la Tierra, con un poder de resolución nunca antes alcanzado desde la superficie de nuestro planeta. Uno de sus primeros objetivos fue el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia Messier 87, su masa equivale a 6500 millones de soles. Después de analizar cuidadosamente los datos con algoritmos y técnicas novedosas, el equipo produjo una imagen de este monstruo galáctico, silueteado contra el gas caliente que se arremolina alrededor del agujero negro, que se ajustaba a las expectativas de la teoría de la gravedad de Einstein: un anillo brillante que marca el punto en el que la luz orbita el agujero negro, rodeando una región oscura en la que la luz no puede escapar a la atracción gravitatoria del agujero negro.

 

Recordad que el año pasado el premio fue para Jocelyn Bell la descubridora del primer pulsar, que fue además la primera estrella de neutrones conocida.

 

Saludos.

Editado 8 de Septiembre del 2019 por AlbertR

[AlbertR]

“Event Horizon Telescope … la Nueva Generación” ngEHT  

 

La National Science Foundation acaba de anunciar la concesión de una dotación 12.7 millones de dólares para organizar y diseñar la próxima generación de Event Horizon Telescope, Next Generation EHT (ngEHT) para llevar a cabo un programa de ciencia que estudie la evolución de agujeros negros.

EHT de próxima generación (ngEHT) agudizará el estudio de los agujeros negros con la intención de permitir a los investigadores pasar de imágenes fijas a vídeos en tiempo real del espacio-tiempo en el horizonte de sucesos.

 

"Como con todos los grandes descubrimientos, la primera imagen de un agujero negro fue solo el comienzo", dice Doeleman, Director Fundador de EHT. "Imagina poder ver un agujero negro evolucionar ante tus ojos. El ngEHT nos dará asientos en primera fila para uno de los acontecimientos más espectaculares del Universo"

Las primeras imágenes del agujero negro M87 se realizaron utilizando la técnica de la interferometría de línea de base muy larga (VLBI), en la que se combina una serie de antenas de radio de todo el mundo para formar un telescopio virtual del tamaño de la Tierra. Al explorar nuevos diseños y ubicaciones de platos, el esfuerzo ngEHT planificará la arquitectura para una nueva matriz con aproximadamente el doble del número de sitios en todo el mundo.

Además de nuevos platos, el ngEHT incorporará un telescopio ya existente en el Observatorio de Radio Owen's Valley de Caltech (OVRO) y actualizará el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (LMT) en México. Con su gran apertura y ubicación geográfica central, el LMT es crucial para el esfuerzo EHT de la próxima generación. Las mejoras planificadas para el rendimiento del LMT utilizando fondos MSRI mejorarán la sensibilidad del EHT durante largas campañas de observación.

 

Las nuevas tecnologías, a su vez, permitirán que el ngEHT expanda la franja de frecuencias de radio que utiliza para observar el horizonte de sucesos. Los sistemas de grabación de alta velocidad que capturan ondas de radio desde el agujero negro transferirán datos a ubicaciones centrales donde pueden fusionarse en un proceso que es análogo al de un espejo de telescopio óptico que refleja la luz en un solo foco.

 

Actualmente, el EHT registra alrededor de 10 PetaBytes de datos por sesión, según el Dr. Vincent Fish. Con velocidades de datos más altas planificadas y la inclusión de nuevos observatorios, los volúmenes de datos EHT podrían superar los 100 PetaBytes. Parte de este proyecto será investigar cómo aprovechar los avances en tecnología comercial para registrar y transportar de manera rentable un volumen de datos tan grande.

 

El proceso de combinar y analizar datos de todo el mundo exige computadoras y software de alto rendimiento que alineen las señales de cada sitio EHT a una fracción de una billonésima de segundo. "El ngEHT empuja los límites en la complejidad de los datos de VLBI, junto con la demanda de modelos que concentren sin problemas las antenas en un solo telescopio del tamaño de la Tierra, dice el Dr. Lindy Blackburn. Al completar la lente del tamaño de la Tierra con muchas ubicaciones geográficas nuevas, el programa ngEHT podrá aprovechar nuevos algoritmos potentes para convertir los increíbles volúmenes de datos en imágenes e incluso películas.

 

(**) "Nuestra propia Vía Láctea es sede de un agujero negro supermasivo Sgr A* que evoluciona intensamente en el transcurso de una sola noche. Estamos desarrollando nuevos métodos, que incorporan ideas emergentes del aprendizaje automático y la imagen computacional, para hacer las primeras películas de la espiral de gas en movimiento que rodea el horizonte de sucesos", dice la Dra. Katie Bouman

 

Fuente: Announcement of the Next Generation Event Horizon Telescope Design Program

 

(**) Entiendo que este debe ser el motivo por el cual EHT ha podido publicar la imagen de M87* y no ha publicado una de Sgr A*: el intento de foto de Sgr A* le está saliendo “movida”

M87* tiene una masa de 6000 millones de masas solares, es por lo tanto muy grande y cerca de su horizonte de sucesos las cosas pasan aun lo suficientemente despacio como para que a lo largo de varios días de observación los datos correspondan prácticamente a la misma silueta del entorno de horizonte de sucesos, por ello las observaciones se pueden “sumar” y reforzar, pues corresponden a prácticamente la misma imagen "quieta"

 

En cambio, Sgr A* tiene solo 4 millones de masas solares, por lo que es mucho más pequeño y su entorno se mueve tan deprisa, que las observaciones de un día, (que no son suficientes para generar una imagen) no se pueden componer fácilmente con las imágenes del día siguiente, ya que el entorno se “ha movido”

 

Saludos.

 

Editado 23 de Septiembre del 2019 por AlbertR
Ortografía

[Dieguito]

Gracias!
Argentina aportará alguna antena?
Saludos

[AlbertR]

hace 18 horas, Dieguito dijo:

Argentina aportará alguna antena?

 

No se sabe todavía. Solo son seguras la del Observatorio de Radio Owen's Valley de Caltech (OVRO) y la del Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (LMT) en México.

 

Para las otras 8 ó 9, estudiarán las mejores ubicaciones posibles tanto para incrementar el diámetro equivalente del radiotelescopio, como supongo que teniendo en cuenta otras infraestructuras, además de los convenios científicos con otras partes, administraciones, etc.

 

Conforme me vaya enterando de los detalles os los iré explicando.

 

Saludos.

[fsr]

Entiendo que LLAMA podría llegar a ser parte, si alguna vez termináramos de construirlo. A juzgar por la siguiente nota donde mencionan que podría haber sido parte del EHT cuando se logró la 1er fotografía de un agujero negro: https://www.perfil.com/noticias/ciencia/agujero-negro-por-que-la-argentina-se-quedo-afuera-del-hito-cientifico.phtml

[AlbertR]

En la campaña de observaciones del EHT de 2017, además de observar SgrA* y M87* también se aprovechó para observar el cuásar 3C279 que está en la constelación de Virgo, relativamente cerca de M87.

Naturalmente M87 y 3C279 no tienen ninguna relación física aunque ambos los veamos en Virgo a una distancia aparente algo mayor de 20º. La distancia real a nosotros es de 52.5 millones de años luz para M87 y de 5 mil millones de años luz para 3C279

 

3C279 tiene en su centro un agujero negro supermasivo (que está demasiado lejos para poder ver su silueta de forma similar a la que se observó en M87*) del que procede un jet previamente conocido que además fue el primer jet en el que se observó velocidad aparente superlumínica.

 

El EHT observó el jet de 3C 279 entre el 5 y el 11 de abril de 2017 y pudo ver como éste iba evolucionando en cuestión de minutos: me parece espectacular la precisión de este sistema de observación (EHT) que permite ver cómo algo se está moviendo a una distancia de 5 mil millones de años luz “en tiempo real”, (aunque con el evidente retardo)

 

Se observa una “torsión” (0:55 / 1:14 en el vídeo) del inicio del jet en el último día de observación respecto de los días anteriores. Se supone que el jet se genera cerca del eje del disco de acreción y que la torsión estaría originada por la rotación del disco.

 

El artículo científico es Event Horizon Telescope imaging of the archetypal blazar 3C 279 at an extreme 20 microarcsecond resolution

 

La Mula Francis explica más detalles: El EHT observa el origen del chorro del cuásar 3C 279

 

Saludos.

[AlbertR]

Primicia en Espacio Profundo, esta vez nos adelantamos a Daniel Marín y a Francis Villatoro : La sombra del agujero negro M87* oscila

 

En 2019, la colaboración Event Horizon Telescope (EHT) entregó la primera imagen de un agujero negro, M87*, el ag.neg. supermasivo en el centro de la galaxia M87. El equipo de EHT ahora ha utilizado las lecciones aprendidas el año pasado para analizar los conjuntos de datos de archivo de 2009-2013, algunos de ellos no publicados antes. El análisis revela el comportamiento de la imagen del agujero negro a lo largo de varios años, lo que indica la persistencia de la característica de sombra en forma de media luna, pero también una variación de su orientación: la "media luna" parece tambalearse. Los resultados completos aparecen hoy en The Astrophysical Journal: Monitoring the Morphology of M87* in 2009–2017 with the Event Horizon Telescope

 

"El año pasado vimos una imagen de la sombra de un agujero negro, que consiste en una media luna brillante formada por plasma caliente girando alrededor de M87* y una parte central oscura, donde esperamos que esté el horizonte de eventos del agujero negro", dice Wielgus primer firmante del artículo. “Pero esos resultados se basaron solo en observaciones realizadas durante una ventana de una semana en abril de 2017, que es demasiado corta para ver muchos cambios. Basándonos en los resultados del año pasado hicimos las siguientes preguntas: ¿Es esta morfología en forma de media luna consistente con los datos de archivo? ¿Los datos de archivo indicarían un tamaño y orientación similares de la media luna?"

 

 

Las observaciones de 2009-2013 consisten en muchos menos datos que las realizadas en 2017, lo que hace imposible crear una imagen. En cambio, el equipo de EHT utilizó modelos estadísticos para observar los cambios en la apariencia de M87* a lo largo del tiempo. Si bien no se hacen suposiciones sobre la morfología de la fuente en el enfoque de imágenes, en el enfoque de modelado los datos se comparan con una familia de plantillas geométricas, en este caso anillos de brillo no uniforme. Luego se emplea un marco estadístico para determinar si los datos son consistentes con dichos modelos y para encontrar los parámetros del modelo que mejor se ajusten.

 

Ampliando el análisis a las observaciones de 2009-2017, los científicos han demostrado que M87* se adhiere a las expectativas teóricas. El diámetro de la sombra del agujero negro se ha mantenido consistente con la predicción de la teoría de la relatividad general de Einstein para un agujero negro de 6.500 millones de masas solares. "En este estudio, mostramos que la morfología general, o la presencia de un anillo asimétrico, probablemente persista en escalas de tiempo de varios años", dice Kazu Akiyama colaborador del proyecto. "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".

 

Pero aunque el diámetro de la media luna se ha mantenido constante, el equipo de EHT descubrió que los datos ocultaban una sorpresa: el anillo se bambolea, y eso significa una gran noticia para los científicos. Por primera vez, pueden vislumbrar la estructura dinámica del flujo de acreción tan cerca del horizonte de eventos del agujero negro, en condiciones de gravedad extrema. El estudio de esta región es la clave para comprender fenómenos como el lanzamiento de un jet relativista, y permitirá a los científicos formular nuevos tests de la teoría de la relatividad general.

 

 

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. "Debido a que el flujo de materia es turbulento, la media luna parece oscilar con el tiempo”, dice Wielgus. “En realidad, vemos mucha variación allí, y no todos los modelos teóricos de acreción permiten tanto bamboleo. Lo que significa es que podremos empezar a descartar algunos de los modelos basándonos en la dinámica de la fuente observada"

 

 

"Estos primeros experimentos de EHT nos han proporcionado un tesoro de potenciales observaciones a largo plazo que el EHT actual, incluso con su notable capacidad de generación de imágenes, no puede conseguir", dijo Shep Doeleman, director fundador de EHT. “Cuando medimos por primera vez el tamaño de M87* en 2009, no podíamos prever que nos daría el primer vistazo de la dinámica de los agujeros negros. Si desea ver la evolución de un agujero negro durante una década, no hay sustituto ha tener una década de datos"

 

 

A nivel divulgación: New analysis of black hole reveals a wobbling shadow

 

Saludos.

[AlbertR]

La colaboración EHT (Event Horizon Telescope), que produjo la primera imagen de un agujero negro, ha revelado cómo se ve con luz polarizada alrededor de M87* el enorme objeto que hay en el centro de la galaxia Messier 87 (M87). Es la primera vez que los astrónomos son capaces de medir la polarización (una huella que dejan los campos magnéticos) tan cerca del borde de un agujero negro. Las observaciones son clave para explicar cómo la galaxia M87, situada a 55 millones de años luz de distancia, es capaz de lanzar chorros energéticos desde su núcleo.

 

 

Lo que vemos es la siguiente evidencia crucial para entender cómo se comportan los campos magnéticos alrededor de los agujeros negros, y cómo la actividad en esta región muy compacta del espacio puede generar potentes chorros que se extienden mucho más allá de la galaxia.

 

El 10 de abril de 2019, EHT publicó la primera imagen de un agujero negro. Desde entonces, la colaboración EHT ha profundizado en los datos recopilados en 2017 sobre el objeto supermasivo que se encuentra en el corazón de la galaxia M87. Han descubierto que una fracción significativa de la luz que hay alrededor del agujero negro M87 está polarizada.

 

Este trabajo es un hito importante: la polarización de la luz lleva información que nos permite entender mejor la física que hay detrás de la imagen que vimos en abril de 2019, algo que antes no era posible. La presentación de esta nueva imagen de luz polarizada ha requerido años de trabajo debido a las complejas técnicas implicadas en la obtención y análisis de los datos.

La luz se polariza cuando pasa por ciertos filtros, como las gafas de sol polarizadas, o cuando se emite en regiones calientes del espacio donde hay campos magnéticos. Del mismo modo en que las lentes de sol polarizadas nos ayudan a ver mejor reduciendo los reflejos y el deslumbramiento que provocan las superficies brillantes, los astrónomos pueden obtener una visión más precisa de la región que hay alrededor del agujero negro estudiando cómo se polariza la luz que se origina en ella. En concreto, la polarización permite a los astrónomos mapear las líneas de campo magnético presentes en el borde interior del agujero negro.

 

Las imágenes polarizadas recién publicadas son clave para entender cómo el campo magnético permite que el agujero negro ‘coma’ materia y lance potentes chorros.

 

Los brillantes chorros de energía y materia que emergen del núcleo de M87 y se extienden al menos 5000 años luz desde su centro, son una de las características más misteriosas y energéticas de esta galaxia. La mayoría de la materia que hay cerca del borde de un agujero negro acaba precipitándose en él. Sin embargo, algunas de las partículas circundantes escapan momentos antes de la captura y son lanzadas al espacio a grandes distancias en forma de chorros.

 

Los astrónomos se han basado en diferentes modelos de cómo se comporta la materia cerca de este agujero negro para entender mejor el proceso. Pero todavía no saben exactamente cómo se lanzan chorros más grandes que la propia galaxia desde su región central (comparable en tamaño al Sistema Solar), ni cómo cae la materia en el agujero negro. Con la nueva imagen obtenida por el EHT del agujero negro y su sombra en luz polarizada, los astrónomos han podido estudiar por primera vez la región que hay justo fuera del agujero negro, donde tiene lugar esta interacción entre la materia que fluye y la que es expulsada.

 

Las observaciones proporcionan nueva información sobre la estructura de los campos magnéticos que hay justo fuera del agujero negro. El equipo vio que, para explicar lo que están viendo en el horizonte de sucesos, solo encajaban los modelos teóricos que incluían gas fuertemente magnetizado.

 

Las observaciones sugieren que los campos magnéticos del borde del agujero negro son lo suficientemente fuertes como para tirar del gas caliente, haciendo que resista la atracción gravitatoria. Sólo el gas que se desliza a través del campo puede entrar en espiral hacia el horizonte de sucesos.

 

Estos nuevos resultados se publican en 3 papers en The Astrophysical Journal Letters, (se pueden descargar los PDFs) :

• First M87 Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring
• First M87 Event Horizon Telescope Results. VIII. Magnetic Field Structure near The Event Horizon
• Polarimetric Properties of Event Horizon Telescope Targets from ALMA

Fuente a nivel divulgación en la web de EHT: Astronomers Image Magnetic Fields at the Edge of M87’s Black Hole

 

Vídeos con subtítulos en español

 

 

 

Saludos.

 

Editado 25 de Marzo del 2021 por AlbertR

[sfellero]

Muy buen material Albert, creo que al fin estoy empeazando a entender algo de este tema.

 

Gracias!

[AlbertR]

"Propiedades multilongitud de onda de banda ancha de M87 durante la campaña Event Horizon Telescope 2017". Este es el título de un artículo recién publicado en The Astrophysical Journal Letters en el que aparece esta imagen que a mi me parece espectacular:

 

 

Son imágenes de M87 en todas las longitudes de onda, desde ondas de radio λ=100 metros, hasta rayos gamma λ=1E-20 metros.

 

La inmensa atracción gravitacional de un agujero negro supermasivo puede impulsar chorros de partículas que viajan casi a la velocidad de la luz a través de grandes distancias. Los chorros de M87 producen "luz" que abarca todo el espectro electromagnético, desde ondas de radio hasta luz visible y rayos gamma. Este patrón es diferente para cada agujero negro. La identificación de este patrón brinda información crucial sobre las propiedades de un agujero negro, por ejemplo, su giro y producción de energía, pero es un desafío porque el patrón cambia con el tiempo.

Los científicos compensaron esta variabilidad coordinando observaciones con muchos de los telescopios más poderosos del mundo en tierra y en el espacio, recolectando "luz" de todo el espectro. Estas observaciones de 2017 fueron la campaña de observación simultánea más grande jamás realizada en un agujero negro supermasivo con jets.

 

Tres observatorios participaron en la campaña histórica: el Submillimeter Array (SMA) en Hilo, Hawaii; el Observatorio espacial de rayos X Chandra; y el Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) en el sur de Arizona.

 

Comenzando con la imagen ahora icónica del EHT de M87, un nuevo vídeo lleva a los espectadores a un viaje a través de los datos de cada telescopio. Cada cuadro consecutivo muestra datos en muchos factores de diez en escala, tanto de longitud de onda de luz como de tamaño físico.

 

La secuencia comienza con la imagen de abril de 2019 del agujero negro. Luego se mueve a través de imágenes de otros conjuntos de radiotelescopios de todo el mundo (SMA), moviéndose hacia afuera en el campo de visión durante cada paso. A continuación, la vista cambia a telescopios que detectan luz visible, luz ultravioleta y rayos X (Chandra). La pantalla se divide para mostrar cómo estas imágenes, que cubren la misma cantidad de cielo al mismo tiempo, se comparan entre sí. La secuencia termina mostrando lo que los telescopios de rayos gamma en el suelo (VERITAS), y Fermi en el espacio, detectan desde este agujero negro y su chorro.

 

 

Cada telescopio ofrece información diferente sobre el comportamiento y el impacto del agujero negro de 6500 millones de masas solares en el centro de M87, que se encuentra a unos 55 millones de años luz de la Tierra. Los datos fueron recopilados por un equipo de 760 científicos e ingenieros de casi 200 instituciones, que abarcan 32 países o regiones, y utilizan observatorios financiados por agencias e instituciones de todo el mundo. Las observaciones se concentraron desde finales de marzo hasta mediados de abril de 2017.

 

La combinación de datos de estos telescopios y las observaciones actuales (y futuras) de EHT permitirán a los científicos llevar a cabo importantes líneas de investigación en algunos de los campos de estudio más importantes y desafiantes de la astrofísica. Por ejemplo, los científicos planean utilizar estos datos para mejorar las pruebas de la teoría de la relatividad general de Einstein.

 

Y una noticia importante:

 

La publicación de este nuevo tesoro de datos coincide con la campaña de observación de 2021 del EHT, que aprovecha una gama mundial de antenas de radio, la primera desde 2018. La campaña del año pasado 2020 se canceló debido a la pandemia de COVID-19, y el año anterior 2019 se suspendió debido a problemas técnicos imprevistos. Esta misma semana, durante seis noches, los astrónomos del EHT apuntan a varios agujeros negros supermasivos: el de M87 nuevamente, el de nuestra galaxia Sagitario A *, y varios agujeros negros más distantes. En comparación con 2017, la matriz se ha mejorado al agregar tres radiotelescopios más: el Telescopio de Groenlandia, el Telescopio Kitt Peak de 12 metros en Arizona y el Sistema Milimétrico Extendido NOrthern (NOEMA) en Francia.

 

El documento científico es Broadband Multi-wavelength Properties of M87 during the 2017 Event Horizon Telescope Campaign, observad que permite descargar el PDF gratis.

 

Saludos.