Investigación

La primera imagen real de un agujero negro. Mañana

Mañana, 10 de abril de 2019 nos espera.un evento histórico que absolutamente todos los astrónomos del mundo están esperando. Los participantes en el proyecto Event Horizon Telescope, que une varios radiotelescopios ubicados en diferentes partes de nuestro planeta, demostrarán por primera vez una imagen real de dos agujeros negros. Uno de los objetos, que tiene una masa de 4,1 millones de células solares, está ubicado en el centro de nuestra galaxia Vía Láctea y está oculto en las profundidades de densos cúmulos de polvo y gas interestelar. El segundo objeto está ubicado en el corazón de la galaxia elíptica gigante Messier 87 (M87), que se encuentra en la constelación de Virgo. El objeto tiene una masa equivalente a 7 mil millones de rayos solares y produce poderosos chorros de energía a una distancia de varios miles de años luz.

Si los cálculos de los científicos fueran correctos yLas observaciones sobre los objetos fueron exitosas, entonces mañana podremos ver imágenes de al menos uno o incluso dos agujeros negros, que probablemente aparecerán ante nosotros en forma de dos pequeñas sombras, resaltadas por nubes calientes de gas y polvo, y muy poderosas. radiación de energía. El hecho de que estos objetos se formen (redondos, ovalados o de un tipo completamente diferente) dependerá de si giran (y a qué velocidad), de cuán acertada sea Einstein en su descripción y también de cuán activos sean.

La imagen real de estas sombras, que son tanEinstein y Hawking discutieron mucho, en el que las leyes habituales de la física dejan de funcionar, en el que el tiempo se detiene, cualquier materia y luz desaparecen sin dejar rastro, dejan de existir en el mundo físico que conocemos y dejan solo los recuerdos, deben almacenarse permanentemente en la memoria de cualquier astrofísica. Por primera vez en la historia, los científicos podrán mirar directamente al corazón del infinito.

Por supuesto, todo esto sucederá solo siSi los astrónomos pudieran verlos realmente. Según la publicación del New York Times, el equipo del proyecto Event Horizon a lo largo de todo el período de observación y análisis de los datos recibidos prácticamente no informó sobre el progreso. Por lo tanto, nadie puede decir con certeza si realmente pudieron obtener imágenes reales de agujeros negros.

Fuente de radio Sagitario A * en el centro de nuestra galaxia.

A pesar del completo secreto, la cabeza.El proyecto de Event Horizon Telescope Shep Doleman afirma que su equipo trabaja "con total dedicación, comprobando cada resultado cuatro veces". Doulman visitó recientemente el Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, no dijo nada, pero parecía que él y su equipo realmente tenían algo que mostrar y contar.

Anuncio de los resultados de un estudio de dos años.está previsto que se realice simultáneamente en seis lugares en todo el mundo a la vez, lo que indica que puede decir cuán importante es este proyecto para la comunidad científica internacional. Por ejemplo, una presentación se llevará a cabo en el National Press Club en Washington, otra conferencia de prensa será realizada por France Cordova, director de la National Science Foundation. El equipo de científicos del proyecto Event Horizon Telescope se alojará en el Museo Nacional de Aeronáutica y Astronáutica.

Cabe destacar que la presentación tendrá lugar casiUn siglo más tarde, ya que las imágenes distorsionadas de las estrellas hicieron a Einstein verdaderamente famoso y consolidó su teoría general de la relatividad (GTR) como la ley inquebrantable del cosmos. Dijo y describió cómo, con la presencia de masa y energía, la gravedad puede distorsionar el espacio y el tiempo, permitiendo que los contenidos del Universo, incluida la luz, trabajen y sigan no solo las líneas rectas, sino también las rutas muy curvas.

GTR ha llevado a la ciencia a un nuevo concepto de comprensión.Espacio, en el que el espacio-tiempo puede temblar, doblarse, expandirse, retorcerse y finalmente desaparecer para siempre en la boca de los agujeros negros. Para sorpresa del propio Einstein, sus ecuaciones mostraron que una gran concentración de materia y energía en un lugar puede destruir el espacio-tiempo, absorbiendo la materia y la luz en la nada infinita. Al científico no le gustó esta idea, pero la ciencia moderna cree que el Universo contiene muchos agujeros negros que están listos para devorar todo a su paso. Y muchos de ellos representan la etapa final de la evolución de las estrellas en colapso.

Cualquier duda a favor de la existencia de estos.Los objetos desaparecieron hace tres años gracias al descubrimiento del personal del Observatorio de Ondas Gravitacionales Interferométricas con Láser (LIGO). Con la ayuda de equipos muy sensibles, los científicos escucharon un "eco" de un par de agujeros negros muy lejos de nosotros, lo que causó un "temblor" de tejido espacio-tiempo que, como las olas de una piedra arrojada al agua, se extendió por todo el Universo y fue atrapada por el equipo LIGO. Desde entonces, los astrofísicos han observado varias colisiones más de agujeros negros. Al final resultó que, se volvió tan trivial que incluso entre los científicos estos eventos dejaron de causar temor reverente.

Sin embargo, los astrónomos están muy intrigados por la oportunidad de ver finalmente lo que anteriormente estaba escondido de sus ojos.

“Sí, realmente me gustaría ver su imagen. Conociendo las leyes de la física y las matemáticas, entiendo perfectamente que la frase "ver un agujero negro" no suena del todo bien, ¡pero la oportunidad de mirar personalmente la imagen real de lo que todos queríamos ver durante tanto tiempo es simplemente increíblemente genial! ", Comentarios Daniel Holz de la universidad de chicago.

"Es muy interesante incluso desde un punto de vista técnico: ver personalmente la imagen de un agujero negro", dice el astrofísico de la Universidad de Yale Priyamvada Natarajan

Como lo señalaron los entrevistados del New York Times, especialmenteLo que es emocionante para ellos es que estos agujeros negros no son "cadáveres estelares" ordinarios, sino monstruos gigantes reales ubicados en el centro de sus galaxias, que afectan directamente el clima cósmico y crean emisiones de energía durante miles de años luz.

Incluso si estas imágenes no son tanimpresionante, como todos esperamos, la oportunidad de ver al menos una pequeña parte de estas entidades hará una contribución inestimable a su investigación y comprensión de lo que realmente son y cómo pueden demostrar todos los increíbles poderes y oportunidades que se les atribuyen.

En el centro de la Vía Láctea, a una distancia de unos 26000 años luz de la Tierra es una fuente de emisión de radio, llamada Sagittarius A *. Al rastrear las órbitas de las estrellas alrededor de este centro central, los astrónomos pudieron calcular lo siguiente: sea lo que sea, tiene cuatro millones de masas solares. El objeto no emite luz visible o infrarroja. Si esto no es un agujero negro, entonces los científicos ni siquiera están listos para adivinar qué es realmente. La única forma de averiguarlo con seguridad es tratar de mirar a través del polvo y el gas circundantes y, a través de todas las verdades y prácticas erróneas, realizar una observación directa de lo que hay allí.

Hazlo abrumador. De acuerdo con los cálculos estándar de Einstein, el diámetro de un agujero negro, con una masa de 4,1 millones de energía solar, será de unos 24 millones de kilómetros, un pequeño punto en una escala cósmica y teniendo en cuenta la distancia de las observaciones. Afortunadamente, la gravedad del agujero negro en sí mismo permite que se vea al menos el doble de grande para nosotros. Pero incluso en este caso, un intento de verlo será similar a un intento de ver una naranja en la Luna a simple vista.

Para ver algo tan pequeño conuna gran distancia requerirá un telescopio verdaderamente enorme y muy potente. Fue aquí donde el radio telescopio Event Horizon, llamado así por el borde en el espacio-tiempo que rodea el agujero negro y el llamado punto de no retorno, fue útil. Todo lo que lo cruza está condenado a ser absorbido hasta el infinito. El proyecto es una creación del astrofísico Shep Doleman, quien pensó seriamente en su implementación luego de estudiar actividades misteriosas en los centros de galaxias de radio masivas, como M87.

Galaxy M87. El jet relativista se escapa del centro de la galaxia.

Event Horizon es una redLos radiotelescopios operan sobre el principio de la radio interferometría con bases superlong. Los telescopios están distantes entre sí para distancias muy largas. Por ejemplo, uno es el Polo Sur, el otro en Francia, el tercero en Chile y el otro en la isla de Hawai. De hecho, permitió al Dr. Doleman y sus colegas crear un radio telescopio virtual gigante del tamaño de la Tierra. El trabajo sobre su creación se llevó a cabo durante 10 años. Finalmente, en abril de 2017, la red de ocho telescopios se sincronizó con un reloj atómico y fijó sus ojos en el centro de la Vía Láctea, así como en el centro de la super-gigante galaxia M87. Las observaciones continuas continuaron durante 10 días.

El Observatorio La Silla, ubicado en Chile y propiedad del Observatorio Europeo del Sur. Una de las estaciones que participaron en el proyecto Event Horizon.

Los próximos dos años, los científicos pasaron la decodificación.y análisis de los datos. Los volúmenes de esta información resultaron ser tan grandes (cada uno de los telescopios recolectó 500 TB de información) que fue imposible transmitirlos a través de Internet. Por lo tanto, los datos se almacenaron en discos duros (1024 piezas en total) y se enviaron al Observatorio Haystack (propiedad del Instituto de Tecnología de Massachusetts, EE. UU.) Y también al Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn (Alemania). Ambos laboratorios tienen supercomputadoras capaces de desmontar y estructurar una cantidad tan enorme de información.

Datos de un radiotelescopio ubicado en el sur.El polo no se pudo obtener hasta diciembre de 2017. Como señala el Dr. Doulman, "el culpable fue el invierno antártico, una época en la que era imposible traer nada y sacarlo del Polo Sur".

En 2018, el equipo de astrónomos se dividió enCuatro grupos independientes que participaron en la compilación de imágenes de agujeros negros a partir de los datos obtenidos. Para la objetividad de los resultados, ninguno de los grupos entró en contacto entre sí, dice el Dr. Doleman. A pesar de la etapa final del trabajo, otra instalación en Groenlandia se unió al proyecto del radio telescopio virtual Event Horizon en abril del mismo año. Después de eso, se realizó nuevamente el monitoreo de los centros de la Vía Láctea y la galaxia M87. Y esta vez los datos se recopilaron el doble que durante las observaciones de 2017.

"Nuestras capacidades han aumentado muchas veces desde entonces", comenta Doleman.

No se tomaron muestras de nuevos datos de observación.Análisis, cuyo resultado se anunciará mañana, pero permiten a los astrónomos consultar la información obtenida en 2017, así como rastrear posibles cambios.

Puedes discutir el artículo en nuestro Telegram-chat.

Aviso de Facebook para la UE! ¡Debe iniciar sesión para ver y publicar comentarios de FB!