Arxiu d'etiquetes: forat negre

Una imatge confirma l’existència d’un forat negre supermassiu al centre de la nostra galàxia

S’han complert ls previsions. La troballa, “revolucionària” segons l’equip que ha aconseguit la foto, demostra l’existència de Sagitari A*, la massa de la qual és quatre milions de vegades més gran que la del Sol. Com en les grans ocasions, diverses institucions científiques havien convocat amb vuit dies d’avançament aquest 12 de maig rodes de premsa simultànies a diferents ciutats del món: Washington, Munic, Tòquio, Mèxic i Madrid, entre d’altres. L’objectiu era anunciar una troballa “revolucionària, que canvia la nostra manera d’entendre l’univers” en paraules de Rosa Menéndez, presidenta del CSIC, l’organisme espanyol convocant. Així ha estat: es tracta de la primera imatge de Sagitari A*, un forat negre supermassiu l’existència del qual al centre de la nostra galàxia, la Via Làctia, es pressuposava; però sense proves visuals, fins ara.

https://www.eldiario.es/sociedad/imagen-confirma-existencia-

Como en las grandes ocasiones, varias instituciones científicas habían convocado con ocho días de adelanto este 12 de mayo ruedas de prensa simultáneas en diferentes ciudades del mundo: Washington, Múnich, Tokio, México y Madrid, entre otras. El objetivo era anunciar un hallazgo “revolucionario, que cambia nuestra forma de entender el universo” en palabras de Rosa Menéndez, presidenta del CSIC, el organismo español convocante. Así ha sido: se trata de la primera imagen de Sagitario A*, un agujero negro supermasivo cuya existencia en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, se presuponía; pero sin pruebas visuales. Hasta ahora.

 El hallazgo es obra del Telescopio Horizonte de Sucesos (Event Horizon Telescope, EHT, en sus siglas inglesas). En realidad, el EHT es una red sincronizada de radiotelescopios –de diversas instituciones científicas– que se extiende por México, Chile, el Polo Sur, Estados Unidos y España, que participa con el Observatorio del Instituto de Radioastronomía Milimétrica situado en el Pico Veleta, en Granada. Esa red funciona como un telescopio virtual del tamaño de la Tierra.

La foto mostrada hoy ha sido generada combinando la información proporcionada por la red del EHT. Se trata del mismo método que se empleó en 2019 cuando el mismo equipo desveló la primera imagen de un agujero negro, también supermasivo: en esa ocasión fue el situado en el centro de la galaxia elíptica Messier 87, localizada a unos 54 millones de años luz de distancia.

Un ‘monstruo’ que lo atrapa todo

Bastante más cerca, a unos 26.000 años luz de la Tierra, y con una masa unos cuatro millones de veces mayor que la del Sol, Sagitario A* es un monstruo que atrae cuerpos celestes, ondas electromagnéticas, gases, polvo y todo aquello que no se desplace más rápido que la velocidad la luz… (en nuestro universo, nada se desplaza más rápido que la luz).

La fuerza de atracción que desata ese agujero negro supermasivo es la que dota a la Vía Láctea –la galaxia en la que se halla nuestro Sistema Solar– de su característica forma espiral y elíptica. De hecho, cuando un agujero negro atrapa un objeto cósmico (por ejemplo, una estrella) se produce un proceso llamado ‘espaguetificación’ –no es broma– por el que el objeto sufre un estiramiento en formas finas y alargadas, como un espagueti.

Hasta ahora los astrónomos trabajaban con la hipótesis de que el ‘cuerpo central’ de nuestra galaxia era un agujero negro supermasivo. Esa hipótesis se sostenía en datos indirectos, como el movimiento durante 10 años de la estrella S2 y su órbita elíptica en torno a la enigmática región central. Hoy, por fin, los investigadores –y el resto de la Humanidad– podemos ver Sagitario A*.

Lograr la primera prueba visual del centro de nuestra galaxia no ha sido fácil. El reto era todavía mayor que en el caso del agujero negro de Messier 87, porque entre la Tierra y el centro de nuestra galaxia hay mucho polvo y nubes de gases cósmicos.

Este hallazgo debería servir para contribuir a una de las grandes preguntas en torno a los agujeros negros: ¿Se formaron con masas tan elevadas desde el principio o su masa se va acumulando con el tiempo?

Distribución del EHT, un telescopio virtual del tamaño de la Tierra

¿Qué es un agujero negro?

Los agujeros negros ni son agujeros, ni están vacíos. Todo lo contrario. Son objetos cósmicos extremadamente densos de materia, con masas descomunales, pero compactos en sus dimensiones. Su volumen es minúsculo comparado con su enorme masa (desde la de una estrella grande a millones de veces la del Sol), por lo que presentan una elevadísima fuerza de gravedad, tanta que atrapan incluso los fotones que componen la luz. Por eso los vemos negros: no reflejan nada, ni siquiera a las estrellas próximas. Su capacidad de atracción llega a curvar el continuo espacio-tiempo, formando lo que se conoce como ‘singularidad’: una compresión tan fuerte de materia que su densidad tiende a infinito.

Se denomina ‘horizonte de sucesos’ del agujero negro al límite teórico donde la materia y las ondas electromagnéticas, incluida la luz, son captadas. Hasta allí llegaría la última órbita posible de un objeto cósmico. Una vez que el objeto atraviesa ese umbral teórico deja de ser visible para nosotros, los que estamos a este lado del agujero.

¿Cómo se forman? No está del todo claro. Hay dos tipos de agujeros negros: los estelares y los supermasivos. Los estelares se formarían a partir de grandes estrellas apagadas. Cuando una gran estrella se queda sin ‘combustible’ y deja de producir energía, su materia se comprime aumentando su densidad y, por tanto, su gravedad (empezando a atraer otros objetos cósmicos). Para que una estrella, al apagarse, forme un agujero negro debe primero tener una masa unas 10 veces superior a nuestro Sol, de lo que se puede deducir que nuestro ‘astro rey’ nunca se convertirá en un agujero negro. El segundo tipo de agujeros negros, los supermasivos, contienen tanta materia como millones de soles (entre uno y cien millones de masas solares). Todavía se desconoce su origen.

Continua la lectura de Una imatge confirma l’existència d’un forat negre supermassiu al centre de la nostra galàxia

Xoc de gegants a l’espai, el forat negre que engoleix l’estel de neutrons

Detecten per primera vegada el xoc d’un forat negre amb una estrella de neutrons. El registre de les seves ones gravitacionals permetran estudiar fenòmens complexos de l’univers, com els components bàsics de la matèria i el funcionament de l’espai i el temps.

Els científics han documentat per primera vegada un dels fenòmens més violents i rars de l’univers: la fusió d’un forat negre amb una estrella de neutrons. Aquest procés s’havia predit, però mai fins ara s’havia pogut observar, en una investigació publicada aquest dimarts a Astrophysical Journal Letters, en què han intervingut més de mil científics del consorci europeu VIRGO, el nord-americà LIGO i el japonès KAGRA.

Els dies 5 i 15 de gener del 2020 es van detectardues ones gravitacionalspel procés de fusió de “parells mixtos”, formats per una estrella de neutrons i un forat negre. Els dos sistemes giraven l’un al voltant de l’altre i es van ajuntar en un únic objecte compacte.

“Fins ara hem observat parells de forats negres o parells d’estrelles de neutrons mitjançant observacions de radiació electromagnètica o a través d’ones gravitatòries. El parell de forat negre i estrella de neutrons era el “binari desaparegut” que ens faltava als astrònoms”, ha explicat la investigadora de VIRGO Astrid Lamberts al laboratori Artemis.

Aquests senyals gravitacionals guarden informació valuosa sobre les característiques físiques dels sistemes, com ara la massa i la distància dels dos parells mixtos, així com els mecanismes físics que els han generat i que els fan fusionar.

En aquesta simulació del xoc dels sistemes del 15 de gener de 2020 es pot veure com es converteix un “parell mixt” en un objecte compacte:

Fa 1.000 milions d’anys  

L’anàlisi de les ones diu que el primer xoc es va produir fa uns 900 milions d’anys, i que la massa del forat negre i de l’estrella de neutrons va ser aproximadament 8,9 vegades i 1,9 vegades més gran que el Sol.

Pel que fa al segon, el 15 de gener, els investigadors dels consorcis científics estimen que els dos objectes compactes tenien masses al voltant de 5,7 i 1,5 vegades més que el Sol i que es van fusionar fa gairebé 1.000 milions d’anys.

Els resultats permetran als investigadors treure les primeres conclusions sobre l’origen d’aquests rars sistemes binaris i la freqüència amb què es fusionen. A més, desvelaran alguns dels misteris més complexos de l’univers, com els components bàsics de la matèria i el funcionament de l’espai i el temps.

La llum de la col·lisió, però, no va ser detectada pels astrònoms degut a la distància en què es troben les fusions. Qualsevol llum, independentment de la longitud d’ona, seria molt tènue i difícil de detectar fins i tot amb els telescopis més potents.

També és probable que les fusions no emetessin llum perquè els forats negres eren prou grans per empassar-se les estrelles de neutrons senceres.

Representació artística d’una estrella de neutrons que es fusiona amb un forat negre (Soheb Mandhai / LIGO)

Una predicció d’Einstein

Aquesta observació permetrà estudiar la física dels forats negres i les fusions estel·lars dona l’oportunitat de posar a prova les lleis fonamentals de la física en condicions extremes, que no es poden reproduir a la Terra.

Albert Einstein va predir a la seva teoria de la relativitat general l’existència de les ones gravitacionals, una mena d’onades o petites arrugues que es produeixen en l’espai-temps de l’univers, a causa de successos de gran violència que generen massives quantitats d’energia com l’explosió d’una estrella.

No van ser detectades per primera vegada fins al 2015. Un avenç científic fonamental per al coneixement de l’univers que va valer el Premi Nobel als nord-americans Rainer Weiss, Barry Barish i Kip Torne.

“LIGO i VIRGO continuen registrant col·lisions catastròfiques que mai s’havien observat fins ara, amb l’objectiu de conèixer molt més la profunditat de l’univers en què vivim”, va afirmar Giovanni Losurdo, portaveu de VIRGO i investigador de l’Institut Nacional de Física Nuclear d’Itàlia.

https://www.ccma.cat/324/detecten-per-primera-vegada-el-xoc-dun-forat-negre-amb-una-estrella-de-neutrons/noticia/3107306/

https://www.lavozdegalicia.es/noticia/ciencia/2021/06/29/choque-gigantes-espacio-agujero-negro-engulle-estrella-neutrones/00031624966734781852669.htm

El Instituto Galego de Física de Altas Enerxías participa en la primera detección de ondas gravitacionales, los primeros temblores del universo, a partir de la colisión de estos dos eventos supermasivos. Es algo nunca visto que los astrofísicos llevaban décadas buscando

29 jun 2021 . Actualizado a las 15:09 h.

Imagínese que una estrella de neutrones, la última etapa en la evolución de una estrella supergigante tras su explosión en forma de supernova, tuviera el tamaño de un terrón de azúcar. Algo tan insignificante pesaría centenares de miles de toneladas. Son los objetos más densos que se conocen en el universo. Suponga ahora que una de ellas colisiona con un agujero negro, más masivo aún, solo que no está formado por materia. Es como un hueco en el espacio. Pues la fusión de estos dos elementos supermasivos es lo que acaba de detectar el observatorio de Ondas Gravitatorias del Interferómetro Láser (Ligo). Y no solo una vez, sino en dos ocasiones separadas por diez días.

Pero aún hay más. Estos eventos extremos arrugaron el espacio produciendo ondas gravitacionales —las ondulaciones en el tejido espacio-tiempo que suponen en cierta medida el primer temblor del universo tras el big bang— , al menos 900 millones de años luz antes de llegar a la Tierra. Es la primera vez que estas sacudidas se detectan tras la colisión de un agujero negro con una estrella de neutrones, a la que acabó engullendo.

Se trata de un hallazgo excepcional que acaba de ser publicado en The Astrophysical Journal Letters y en el que ha tenido una destacada participación el Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (Igfae) de la Universidade de Santiago. El equipo, liderado por Thomas Dent, coordinador del programa de ondas gravitatorias en el centro, y por Juan Calderón Bustillo, investigador “la Caixa Junior Leader” del mismo plan, aportó el programa que ha permitido la detección de las ondas.

Elena Mora

«Comparamos las señales que recibimos con un montón de modelos para poder identificarlas. Sería algo así como la aplicación Shazam que se utiliza para identificar canciones», explica Calderón Bustillo. Solo que en este caso el algoritmo rastrea las ondas gravitacionales.

Las señales recibidas, sin embargo, aún son débiles, por lo que «aún no podemos asegurar al 100 % que se trata de esta colisión». Si se confirma con nuevas observaciones se podrá intentar aclarar uno de los grandes misterios de la física: cómo se comporta la materia en una estrella de neutrones. O, lo que es lo mismo, cómo funciona con una presión tan enorme. «Son sucesos tan extremos que no se pueden reproducir en laboratorio. Y no sabemos qué tipo de ecuaciones rigen en el comportamiento de la materia en una estrella de neutrones», explica Calderón Bustillo.

Los astrónomos llevan décadas buscando estrellas de neutrones que orbiten alrededor de agujeros negros en la Vía Láctea, pero hasta ahora no se ha encontrado ninguno. Sí se han detectado ondas gravitacionales tras la colisión de dos agujeros negros o de dos estrellas de neutrones, pero nunca con la combinación de ambos eventos extremos.

«Con este nuevo descubrimiento de fusiones de estrellas de neutrones y agujeros negros fuera de nuestra galaxia hemos encontrado el tipo de sistema binario que faltaba. Por fin podemos empezar a entender cuántos de estos sistemas existen, con qué frecuencia se fusionan y por qué no hemos vistos aún ejemplos en la Vía Láctea», apunta Astrid Lamberts, investigadora del CNRS en el Observatorio de la Costa Azul, en Niza, y una de las firmantes del artículo.

La primera fusión, detectada el 5 de enero, involucró a un agujero negro de unas 9 veces la masa de nuestro Sol y a una estrella de neutrones de 1,9 masas solares. La segunda fusión se observó el 15 de enero y en lla participaron un agujero negro de 6 masas solares y una estrella de neutrones de 1,5 masas solares. Este segundo evento fue identificado tanto por los dos detectores de Ligo, en Estados Unidos, como por el detector Virgo, en Italia.

«Como los tres instrumentos observaron este evento, pudimos excluir con mucha más precisión un origen de ruido terrestre: el método de búsqueda PyCBC, desarrollado en el Igfae, descarta una tasa de falsas alarmas superior a 1 por cada 50.000 años», explica Thomas Dent, líder del programa de ondas gravitacionales en el instituto de Santiago.

El Telescopi de l’Horitzó de Successos observa els camps magnètics en la vora del forat negre de la galàxia M87

Les imatges polaritzades acabades de publicar són clau per entendre com el camp magnètic permet que el forat negre ‘es mengi’ matèria i llanci potents rajos. Aquest nou èxit de l’Event Horizon Telescope permet conèixer més detalls sobre el seu funcionament intern i sobre com es generen els grans raigs de matèria i energia que emet.

Gairebé dos anys després de mostrar al món la primera imatge d’un forat negre, la col·laboració científica que va fer possible aquesta històrica gesta ha captat un nou detall de l’objecte còsmic: els camps magnètics que envolten els límits del forat negre.

El forat negre, que té una massa de 6.500 milions de vegades la del Sol, està al centre de la galàxia massiva Messier 87 (M87), a la constel·lació de Verge, a 55 milions d’anys llum.

Per captar la primera imatge d’aquest llunyà forat negre es va utilitzar el Telescopi Horitzó d’Esdeveniments (EHT, en les seves sigles en anglès), una xarxa de vuit observatoris situats en diferents punts del globus –el que equival a tenir un telescopi virtual tan gran com la Terra, capaç de mesurar la longitud d’una targeta de crèdit a la superfície de la Lluna–.

Continua la lectura de El Telescopi de l’Horitzó de Successos observa els camps magnètics en la vora del forat negre de la galàxia M87

La investigació sobre els forats negres, Nobel de Física 2020

L’astrofísica torna a ser protagonista dels premis Nobel d’aquest any, i concretament els forats negres. És una tendència que és repeteix últimament. Aquests forats negres que han de fer concórrer la física quàntica i la física relativista en un futur. El premi Nobel s’ha donat per un estudi teòric dels forats negres i d’altra banda a l’estudi concret que ens mostra el forat negre que tenim al centre (aproximadament) de la nostra galàxia. Desprès d’aquests premis Nobel,  tots hem de tenir clar que els forats negres influenciaran  la nostra vida d’una manera o d’una altra.

L’anglès Roger Penrose, l’alemany Reinhard Genzel i la nord-americana Andrea Ghez reben el guardó d’aquest any.

Personalment m’ha agradat que hi hagi una altra dona que ha rebut el premi Nobel de física. Aquesta és la quarta, anteriorment:

Marie Curie
Premi Nobel de Física l’any 1903 (conjuntament amb Pierre Curie). Premi Nobel de Química l’any 1911.

Maria Göppert-Mayer
Premi Nobel de Física l’any 1963 (conjuntament amb J. Hans Jensen).

Dona Strickland
Premi Nobel de Física l’any 2018 (conjuntament amb Arthur Ashkin i Gérard Mourou).

https://www.lavanguardia.com/ciencia/20201006/483889154051/nobel-fisica-2020-agujeros-negros.html

El inglés Roger Penrose, el alemán Reinhard Genzel y la estadounidense Andrea Ghez han sido reconocidos con el premio Nobel de Física 2020, según ha anunciado la Real Academia de Ciencias Sueca, por su trabajo sobre “los secretos más oscuros del universo”, los agujeros negros.

Penrose ha recibido el galardón“por el descubrimiento de que la formación de un agujero negro es una sólida predicción de la teoría general de la relatividad”. Genzel y Ghez comparten el premio por “el descubrimiento del objeto compacto supermasivo del centro de nuestra galaxia”. Continua la lectura de La investigació sobre els forats negres, Nobel de Física 2020

Els científics capten una enorme ona gravitacional que no hauria d’existir

Dos detectors a Europa i EUA descobreixen la col·lisió de dos forats negres més potent mai observada, però no entenen com ha sorgit. Les ones gravitacionals detectades van desenvolupar, segons els científics, una energia similar a la de vuit masses solars.

Els científics que operen els detectors LIGO i Verge van anunciar aquest dimecres haver detectat la font d’ones gravitacionals més gran fins a la data i atribueixen el seu sorgiment a la fusió binària de dos forats negres. “Això no s’assembla molt a un grinyol, que és el que normalment detectem”, va dir aquest dimecres el membre de Verge Nelson Christensen, investigador de el Centre Nacional Francès d’Investigació Científica (CNRS).

Les ones gravitacionals detectades van desenvolupar, segons els científics, una energia similar a la de vuit masses solars. Una ona gravitacional és una ona invisible que es desplaça a la velocitat de la llum. Albert Einstein va postular la seva existència en 1915, com a part de la teoria de la relativitat general, però el fenomen només es va detectar experimentalment en 2015 a través d’LIGO.

https://www.lavanguardia.com/ciencia/20200902/483275487050/detectan-fuente-ondas-gravitacionales-mas-grande-fecha.html

https://elpais.com/ciencia/2020-09-02/los-cientificos-captan-una-enorme-onda-gravitacional-que-no-deberia-existir.html

Dos detectores separados por miles de kilómetros han captado la misma señal que corresponde a la fuente de ondas gravitacionales más potente jamás observada. Tal y como predijo Albert Einstein hace más de un siglo, los fenómenos más violentos del cosmos producen estas ondulaciones del espacio-tiempo —el material del que está hecho el universo— que viajan a la velocidad de la luz en todas direcciones como si fueran las ondas de una piedra tirada a un estanque. Al llegar a la Tierra tras recorrer inabarcables distancias cosmológicas, estas ondas son tan débiles que Einstein era escéptico de que pudieran captarse. Continua la lectura de Els científics capten una enorme ona gravitacional que no hauria d’existir

Capten en primícia el col·lapse i renéixer d’una corona de forat negre (vídeo)

Per primera vegada, astrònoms han vist com la corona d’un forat negre supermassiu, l’anell de partícules d’alta energia que envolta l’horitzó de successos, va ser destruït abruptament i després va ressorgir.

https://www.lavanguardia.com/ciencia/20200726/482514471588/captan-primicia-colapso-renacer-corona-agujero-negro-ciencia-video-seo-ext.html

Por primera vez en la historia se ha presenciado la muerte y el renacer de la corona de un agujero negro. Las causas de este fenómeno no están claras pero se sospecha que podría haber sido provocada por una estrella atrapada en la atracción gravitacional del agujero negro. Este proceso ha durado pocos meses hasta que la nueva corona ha vuelto casi a su estado original. Este hallazgo servirá para comprender cómo se calienta y alimenta la corona de los agujeros negros.

 

Les noves visualitzacions del forat negre de la NASA mostren com la gravetat s’enrotlla

Les imatges de simulacions d’ordinador posen de relleu l’anell de fotó i molt més

A l’abril, els astrònoms van donar la llum al món amb la primera imatge real d’un forat negre. Però aquesta imatge difuminada i immòbil del monstre supermassiu de la galàxia M87 en realitat no transmet el fet que la immensa gravetat d’un forat negre distorsiona els seus voltants. Ara, les imatges de simulacions d’ordinador posen de manifest més detalladament com un forat negre s’escomet el temps com un mirall de casa divertit, i com afecta això a l’aparició del seu disc d’acreció brillant de material infal·lent.

En aquestes imatges de simulació, el disc d’acreció blanc-calent sembla bàsicament com espereu quan es vegués de cara, similar a l’angle de visió de la Terra del forat negre de M87 en aquesta històrica primera imatge ( SN: 4/10/19 ). Però vist al llarg de la seva vora, el disc d’acreció rendit per ordinador sembla més estrany. La gravetat superstrong del forat negre doblega la llum que emana del gas al disc darrere del forat negre, de manera que l’extrem del disc sembla dividir-se en arcs per sobre i per sota de l’abisme.

La llum del gas que gira entorn del forat negre sembla més una imatge en un lapse de temps del trànsit nocturn de la ciutat que una banda de material contínua, gràcies als camps magnètics roscats al disc. “A mesura que el gas gira, atropella els camps magnètics [i] obté aquests nusos”, afirma l’astrofísic Jeremy Schnittman, del Centre Espacial Goddard de la NASA a Greenbelt, Md, que va crear les imatges del forat negre publicades en línia el 25 de setembre.

simulació de forat negre
El disc brillant d’acreció de material que espiralitza en un forat negre té un aspecte bàsic de com podríeu esperar quan es veiés de cara. Però quan l’angle de visualització s’inclina de manera que un costat del disc es troba darrere del forat negre, el disc sembla una forma de forma estranya estranya. Això passa perquè la intensa gravetat del forat negre dobla els camins de les partícules de llum emeses pel gas a l’extrem del disc en el seu camí cap a l’observador.CENTRE DE VOL ESPACIAL GODDARD DE JEREMY SCHNITTMAN / NASA

Aquests nusos de camp magnètic escalfen el gas que crea els punts brillants. “Si tot el disc estigués girant junts, aquests [nusos] semblarien més bons blocs aleatoris”, diu Schnittman. Però, com que el gas més a prop del forat negre òrbita s’orbiten amb més rapidesa, els punts calents s’estenen en ànims brillants a mesura que el gas encerclés el desguàs còsmic.

Una altra estranyesa, que apareix al veure el forat negre al llarg de la seva vora, és que el gas a la part esquerra del disc -al marxar cap al visor- és més brillant que el gas a la dreta. Això és degut a que les ones de llum que emeten apropant-se ràpidament al gas s’acumulen en el camí cap a l’espectador, mentre que les ones provinents del gas que es retrocedeixen s’estenen, segons Schnittman.

Més a prop del pou del forat negre, apareix un “anell de fotons”. Mentre que una altra llum del disc d’acreció només es desvia pel camp gravitatori del forat negre, les partícules de llum d’aquest anell es veuen arrossegades per la gravetat del forat negre de tal manera que rondin almenys una vegada abans d’escapar-se. Dins d’aquest anell de fotons hi ha l’horitzó d’esdeveniments del forat negre, més enllà del qual res, ni tan sols la llum, pot escapar.

Simulacions com aquesta revelen no només com pot aparèixer un forat negre en un sol moment, sinó també com es podria canviar amb el pas del temps, afirma l’astrofísic de la Universitat de Harvard, Avi Loeb, que no estava involucrat en els treballs. En el futur, els astrònoms esperen reunir prou observacions per fer pel·lícules que donin a conèixer “com és el clima al voltant d’un forat negre”, diu Loeb.

NASA’s new black hole visualizations showcase how gravity warps light

NASA’s new black hole visualizations showcase how gravity warps light
Images from computer simulations highlight the ‘photon ring’ and more
black hole simulation
In computer simulation images, a gaseous accretion disk (seen edge-on) swirls around a black hole like a cosmic drainpipe. The black hole’s superstrong gravity warps the light from that disk in weird ways.

JEREMY SCHNITTMAN/NASA’S GODDARD SPACE FLIGHT CENTER

Share this:
Facebook
Twitter
Pocket
Reddit
Print
By Maria Temming

SEPTEMBER 27, 2019 AT 2:27 PM

In April, astronomers wowed the world with the first real-life picture of a black hole. But that blurry, still image of the supermassive monster in the galaxy M87 doesn’t really convey just how wildly a black hole’s immense gravity distorts its surroundings. Now, images from computer simulations highlight in more detail how a black hole warps spacetime like a fun house mirror — and how that affects the appearance of its glowing accretion disk of infalling material.

In these simulation images, the white-hot accretion disk looks basically how you’d expect when seen face-on — similar to Earth’s viewing angle of M87’s black hole in that historic first image (SN: 4/10/19). But seen along its edge, the computer-rendered accretion disk looks more bizarre. The black hole’s superstrong gravity bends light emanating from gas in the disk behind the black hole, so that the disk’s far side seems to split into arcs above and below the abyss.

Light from gas swirling around the black hole looks more like a time-lapse image of nighttime city traffic than a continuous band of material, thanks to magnetic fields threaded throughout the disk. “As the gas swirls around, it tangles the magnetic fields [and] you get these knots,” says astrophysicist Jeremy Schnittman of NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md., who created the black hole images posted online September 25.

black hole simulation
The glowing accretion disk of material spiraling into a black hole looks basically how you’d expect when seen face-on. But when the viewing angle tilts so that one side of the disk is behind the black hole, the disk looks strangely misshapen. That’s because the black hole’s intense gravity bends the paths of light particles emitted by the gas on the far side of the disk on their way to the observer.
JEREMY SCHNITTMAN/NASA’S GODDARD SPACE FLIGHT CENTER
These magnetic field knots heat surrounding gas, creating bright spots. “If the entire disk were rotating together, these [knots] would look more like random blobs,” Schnittman says. But since gas closer to the black hole orbits faster, the hot spots get stretched out into bright smears as gas circles the cosmic drain.

Another oddity, which appears when viewing the black hole along its edge, is that gas on the left side of the disk — zooming toward the viewer — is brighter than gas on the right. That’s because the light waves emitted by quickly approaching gas pile up on their way to the viewer, whereas waves from receding gas get spread out, Schnittman says.

Closer to the pit of the black hole, a “photon ring” appears. Whereas other light from the accretion disk is merely deflected by the black hole’s gravitational field, particles of light in this ring are snared by the black hole’s gravity such that they circle all the way around at least once before escaping. Inside that photon ring lies the black hole’s event horizon, beyond which nothing — not even light — can escape.

Simulations like this reveal not only how a black hole might appear in a single moment, but also how it could change over time, says Harvard University astrophysicist Avi Loeb, who was not involved in the work. In the future, astronomers hope to gather enough observations to make movies that unveil “what the weather is like around a black hole,” Loeb says. Comparing those real-world black hole films against simulations could reveal the underlying physics that governs an accretion disk’s appearance.

El mapa més detallat de galàxies, forats negres i estrelles mai fet. Una conferència de l’astrofísica Juna Kollmeier

Ens fem ressò d’un material extraordinari. https://mujeresconciencia.com/2019/08/04/el-mapa-mas-detallado-de-galaxias-agujeros-negros-y-estrellas-jamas-hecho/

La Dra. Juna Kollmeier es astrofísica. Trabaja en la Carnegie Institution for Science e investiga en cosmología física, concretamente en la formación de estructuras. Dirige la quinta fase del Sloan Digital Sky Survey (SDSS), un proyecto de investigación espacial que desea crear el mayor y más ambicioso mapa celeste de la historia de la astronomía.

En esta conferencia de TED2019 (en inglés, con subtítulos en castellano) Juna Kollmeier explica en qué consiste la especial misión del proyecto Sloan Digital Sky Survey: crear los mapas en 3D más detallados del universo. La investigadora comenta que, para el año 2060, podría estar incluido en este mapa cada gran galaxia en el universo observable.

Los agujeros negros están creciendo todo el tiempo. Hay un cielo nuevo cada noche. Lo que significa que no podemos simplemente mapear el cielo una vez.

 

Transcripción de la conferencia en castellano.

Edición realizada por Marta Macho Stadler

 

Katie Bouman, la dona que va somiar amb fotografiar un forat negre

La científica de només 29 anys ha estat clau per desenvolupar l’algoritme que ha permès obtenir una imatge històrica. Bouman és una peça clau dels 200 científics de 20 països que han format equip per obtenir la imatge històrica, la del forat negre situat a la galàxia M87, a 55 milions d’anys llum de la Terra.

https://www.lavanguardia.com/ciencia/20190411/461587484679/katie-bouman-cientifica-mit-primera-fotografia-agujero-negro.html

Con solo 27 años Katie Bouman se propuso hacerle una fotografía a un agujero negro. En 2016 acababa de graduarse en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y ofreció una con charla en la que hablaba del proyecto que ayer dio la vuelta al mundo al cumplirse. Ha sentido tan suya esta aventura que no pudo ocultar su emoción en sus redes sociales.

La instantánea de la científica con el agujero negro en la pantalla de su ordenador se ha convertido en viral. “Viendo con incredulidad como la primera imagen que hice de un agujero negro estaba en proceso de ser reconstruida”, escribía Bouman. Su juventud y el hecho de haber superado todas las barreras laborales por ser mujer dan todavía más mérito a su trabajo. Continua la lectura de Katie Bouman, la dona que va somiar amb fotografiar un forat negre

La primera imatge que s’ha captat mai d’un forat negre

Es confirma que els forats negres existeixen. Aquesta és la primera imatge que s’ha enregistrat mai d’un forat negre. L’equip de l’Event Horizon Telescope (EHT) l’ha fet pública avui en sis rodes de premsa simultànies a tot el món. Per primera vegada des que se’n va concebre l’existència, doncs, se sap quin aspecte té l’entorn d’un forat negre.

És la segona prova directa de l’existència dels forats negres, després de la detecció de les ones gravitacionals emeses després de la fusió de dos d’ells en 2016

Un dels forats negres es troba al centre de la Via Làctia (a 26.000 anys llum de la Terra) i l’altre, a 50 milions d’anys llum del nostre planeta

La imatge correspon al forat negre que hi ha al centre de la galàxia M87, a la constel·lació de Virgo, de sis mil milions de masses solars i a una distància de cinquanta milions d’anys llum.

Amb l’esdeveniment d’aquest dimecres, es mostra per primera vegada una imatge de la concepció que va tenir Albert Einstein el 1915: una regió de l’espai amb una força de la gravetat tan gegantina que res no pot sortir-ne.

https://www.lavanguardia.com/ciencia/fisica-espacio/20190410/461565337649/agujero-negro-vistas-galaxia-espacio-video-seo-ext.html

https://www.ara.cat/societat/imatge-forat-negre_0_2213178869.html

La imatge correspon al forat negre que hi ha al centre de la galàxia M87, a la constel·lació de Virgo, de sis mil milions de masses solars i a una distància de cinquanta milions d’anys llum.Les observacions per captar aquestes imatges han requerit molta més precisió que la que pot assolir un sol telescopi. Per aquest motiu es va dissenyar el supertelescopi virtual EHT, que integra les observacions de vuit radiotelescopis situats als Estats Units, Mèxic, Xile, Espanya, Hawaii, l’Antàrtida i actua com un telescopi de la mida de la Terra. Aquesta complexitat ha fet que els científics hagin esmerçat gairebé dos anys a processar les dades de les observacions fetes l’abril del 2017. Continua la lectura de La primera imatge que s’ha captat mai d’un forat negre