Acabamos de obtener una imagen de un chorro de plasma de otro agujero negro supermasivo, y ¡guau!

Hace dos años, el Event Horizon Telescope nos dio la primera imagen impresionante del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87.

Ahora, el mismo telescopio ha presentado una vista detallada sin precedentes de un chorro de plasma escupido por el agujero negro supermasivo en el centro de la cercana galaxia Centaurus A.

Captura de pantalla 2021 07 19 a las 3.59.00 pmEl chorro de plasma recién fotografiado. (Astronomía de la naturaleza)

Este es un anuncio bastante grande por un par de razones, así que analicémoslo.

En primer lugar, la imagen no so lo es hermosa a la vista, sino alucinante de considerar, a una distancia promedio de 12 millones de años luz de distancia

, la galaxia Centaurus A de forma extraña es la fuente de ruido de radio más cercana a la Tierra. Es conocido por su agujero negro, que escupe poderosos chorros de plasma que podemos detectar aquí en la Tierra.

En la nueva imagen, se captura un chorro en una escala de menos de un ‘día luz’, mostrándonos con un detalle nunca antes visto lo que está sucediendo en estos chorros de plasma.

“Por lo general, vemos estos chorros … a escalas más grandes, y ahora realmente estamos mirando hacia el centro de la fuente”, explica el primer autor Michael Janssen del Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn en Alemania. en un video de preguntas y respuestas publicado junto con el periódico.

“Centaurus A es la galaxia radioeléctrica más cercana a la Tierra [and] fue descubierto como una de las primeras fuentes de radio extragalácticas. Debido a esa retroalimentación, podemos resolver y ver el flujo de salida. [of the jet] a medida que atraviesa la galaxia y lo que le hace al gas y cómo puede desencadenar la formación de estrellas, que es un proyecto de investigación muy amplio “.

En segundo lugar, las observaciones de alta resolución del jet coinciden con lo que esperaríamos ver en base a relatividad general – es decir, una vez más, las imágenes del Event Horizon Telescope muestran que Einstein tenía razón.

La teoría de la relatividad general también fue confirmada por las observaciones hechas de M87 * y publicadas en 2019, pero hasta ahora quedaba por ver si lo mismo se aplicaba a los menos masivos. agujeros negros, absorbiendo menos materia.

El agujero negro en el centro de Centaurus A tiene una masa de alrededor de 55 millones de masas solares (55 millones de veces la masa de nuestro Sol) – alrededor de 100 veces menos masiva que M87 *.

Pero también es más grande que el segundo objetivo principal del EHT, Sagitario A *, el agujero negro en el centro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, que se estima que está solo alrededor. 4,1 millones de veces más masivo como nuestro sol.

Sentado entre estas masas, el agujero negro de Centaurus A ofrecía un buen punto medio para probar la teoría de Einstein.

En la última imagen, el EHT no puede visualizar la sombra del agujero negro en sí, que es lo que hizo en la icónica imagen de rosquilla de M87 * de 2019, pero podrían mirar hacia abajo tan cerca como a 0.6 días luz de distancia del agujero negro para ver casi hasta el origen del chorro.

Como puede ver, el chorro parece un cono 3D hueco con bordes brillantes. En general, sus propiedades y geometría son muy similares a los chorros en M87, y también similares a los chorros que se han observado que salen de agujeros negros de masa estelar más pequeños.

“Este hallazgo apoya la idea de que los agujeros negros masivos son versiones ampliadas de sus contrapartes más ligeras”. explica un comunicado de prensa.

Puede ver la última imagen en el medio, debajo (b), en comparación con la imagen de mayor resolución hasta ahora del chorro de agujero negro Centaurus A a la izquierda (a), y un chorro de M87 * como comparación en el derecho (c).

Imagen uno (Astronomía de la naturaleza)

Arriba: (a) La imagen anterior de mayor resolución del jet Centaurus A tomada con la matriz TANAMI VLBI. (b) la nueva imagen EHT que tiene un zoom de 16x en comparación con la imagen de TANAMI. (c) El jet M87 a modo de comparación.

La nueva imagen también nos muestra dónde termina el chorro, lo cual es bastante importante, como explica Janssen los bordes exteriores de los chorros son donde probablemente ocurre la aceleración de partículas y son una fuente candidata para rayos cósmicos de energía ultra alta. Vemos realmente dónde termina el chorro.

Entonces, ¿qué son estos chorros de plasma? Se liberan cuando la materia de la galaxia cae hacia su agujero negro y, como resultado, la energía sale disparada, a menudo a velocidades cercanas a la velocidad de la luz.

Hemos detectado estas poderosas fuentes de radio de muchas galaxias, pero aún no entendemos bien cómo funcionan.

Todo este detalle es importante, ya que les está dando a los astrónomos los datos que necesitan para poder modelar la relatividad general en el laboratorio.

“En este punto ahora podemos generar efectivamente un agujero negro en una caja hasta cierto punto”. explica la investigadora Sera Markoff de la Universidad de Amsterdam, que participa en el proyecto EHT.

Pero, por supuesto, existen limitaciones en lo que puede hacer un modelo, ya que todavía no comprenden lo suficiente sobre qué forma la forma de estos chorros de plasma.

Si bien la imagen proporciona una nueva perspectiva, todavía tenemos mucho que aprender, como qué sucede exactamente en el límite entre el chorro de plasma y el agujero negro en sí.

El equipo ha calculado que esto es algo que podrían obtener en Centaurus A usando el EHT a frecuencias de terahercios, mientras que esta imagen fue capturada a 228 gigahercios. Alternativamente, podrían usar telescopios espaciales en lugar de telescopios terrestres para ver más de cerca.

Por ahora, hay muchos datos de esta imagen para que los astrónomos puedan hundir sus dientes y, con suerte, esta nueva vista nos ayudará a comprender mejor los agujeros negros, que siguen siendo algunos de los objetos más misteriosos del Universo conocido.

La investigación ha sido publicada en Astronomía de la naturaleza.

Crédito de la imagen superior: imagen compuesta en color del Centaurus A y sus chorros. (ESO / WFI; MPIfR / ESO / APEX / A.Weiss et al .; NASA / CXC / CfA / R.Kraft et al.)

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