La imagen de arriba puede parecer una imagen bastante normal del cielo nocturno, pero lo que estás viendo es mucho más especial que solo estrellas brillantes. Cada uno de esos puntos blancos es un agujero negro supermasivo activo.
Y cada uno de esos agujeros negros está devorando material en el corazón de una galaxia a millones de años luz de distancia; así es como podrían localizarse.
Con un total de 25.000 puntos de este tipo, los astrónomos crearon el mapa más detallado hasta la fecha de agujeros negros en frecuencias de radio bajas a principios de 2021, un logro que tomó años y un radiotelescopio del tamaño de Europa para compilar.
“Este es el resultado de muchos años de trabajo con datos increíblemente difíciles”, explicó el astrónomo Francesco de Gasperin
(Encuesta LOFAR / LOL)
Cuando simplemente están pasando el rato sin hacer mucho, los agujeros negros no emiten ninguna radiación detectable, lo que los hace mucho más difíciles de encontrar. Cuando un agujero negro está acumulando material de forma activa, en forma de bobina desde un disco de polvo y gas que lo rodea de la misma forma que el agua gira en torno a un desagüe, las intensas fuerzas involucradas generan radiación en múltiples longitudes de onda que podemos detectar en la inmensidad del espacio.
Lo que hace que la imagen de arriba sea tan especial es que cubre las longitudes de onda de radio ultrabajas, según lo detecta el ARray de frecuencia BAJA (Promesas) en Europa. Esta red interferométrica consta de unas 20.000 antenas de radio, distribuidas en 52 ubicaciones en Europa.
Actualmente, LOFAR es la única red de radiotelescopios capaz de obtener imágenes profundas y de alta resolución a frecuencias inferiores a 100 megahercios, ofreciendo una vista del cielo como ninguna otra. Esta publicación de datos, que cubre el cuatro por ciento del cielo d el norte, fue la primera del ambicioso plan de la red para obtener imágenes de todo el cielo del norte en frecuencias ultrabajas, el estudio de cielo LOFAR LBA (LoLSS).
Debido a que se basa en la Tierra, LOFAR tiene un obstáculo importante que superar que no afecta a los telescopios espaciales: la ionosfera. Esto es particularmente problemático para las ondas de radio de frecuencia ultrabaja, que puede reflejarse en el espacio. A frecuencias por debajo de 5 megahercios, la ionosfera es opaca por esta razón.
Las frecuencias que penetran en la ionosfera pueden variar según las condiciones atmosféricas. Para superar este problema, el equipo utilizó supercomputadoras que ejecutan algoritmos para corregir la interferencia ionosférica cada cuatro segundos. Durante las 256 horas que LOFAR miró al cielo, hubo muchas correcciones.
Esto es lo que nos ha dado una visión tan clara del cielo de frecuencia ultrabaja.
“Después de muchos años de desarrollo de software, es maravilloso ver que esto ha funcionado realmente”. dijo el astrónomo Huub Röttgering del Observatorio de Leiden en los Países Bajos.
Tener que corregir la ionosfera también tiene otro beneficio: permitirá a los astrónomos utilizar los datos de LoLSS para estudiar la ionosfera en sí. Ondas viajeras ionosféricas, centelleos, y la relación de la ionosfera con los ciclos solares podría caracterizarse con mucho mayor detalle con el LoLSS. Esto permitirá a los científicos restringir mejor los modelos ionosféricos.
Y la encuesta proporcionará nuevos datos sobre todo tipo de objetos y fenómenos astronómicos, así como sobre objetos posiblemente no descubiertos o inexplorados en la región por debajo de 50 megahertz.
“La publicación final de la encuesta facilitará los avances en una variedad de áreas de investigación astronómica”, los investigadores escribieron en su artículo.
“[This] permitirá el estudio de más de 1 millón de espectros de radio de baja frecuencia, proporcionando conocimientos únicos sobre modelos físicos para galaxias, núcleos activos, cúmulos de galaxias y otros campos de investigación. Este experimento representa un intento único de explorar el cielo de frecuencia ultrabaja con una alta resolución angular y profundidad “.
Los resultados han sido publicados en Astronomía y Astrofísica.
Una versión de este artículo se publicó por primera vez en febrero de 2021.
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