Los telescopios de la NASA participaron en esta campaña de observación Observatorio de rayos X ChandraY el telescopio espacial HubbleY el Observatorio Swift Nell Gerells, La Kit de telescopio espectral nuclear (Nostar), y Telescopio espacial de rayos gamma Fermi.
Comenzando con la imagen icónica del EHT del M87, un nuevo video lleva a los espectadores a un viaje a través de los datos de cada telescopio. El video muestra datos en varios factores de diez escalas, tanto para las longitudes de onda de la luz como para el tamaño físico. La secuenciación comienza con una imagen EHT del agujero negro M87 publicada en abril de 2019 (datos adquiridos en abril de 2017). Luego viaja a través de imágenes de otros conjuntos de radiotelescopios de todo el mundo, moviéndose hacia afuera en el campo de visión durante cada paso. (La escala para el ancho de los cuadrados se da en años luz en la esquina inferior derecha). Luego, la vista cambia a telescopios que detectan luz visible (Hubble y Swift), ultravioleta (Swift) y rayos X (Chandra y NuSTAR). La pantalla se divide para mostrar cómo estas imágenes, que cubren simultáneamente la misma área del cielo, se pueden comparar entre sí. La secuencia termina mostrando lo que los telescopios de rayos gamma en la Tierra, y Fermi en el espacio, detectan desde este agujero negro y su chorro.
Cada telescopio proporciona información diferente sobre el comportamiento y el impacto del agujero negro de 6.500 millones de masas solares en el centro de M87, que se encuentra a unos 55 millones de años luz de la Tierra.
«Múltiples grupos se están acelerando para ver si sus modelos coinciden con estas ricas observaciones, y estamos emocionados de ver que toda la comunidad usa este conjunto de datos públicos para ayudarnos a comprender mejor las conexiones profundas entre los agujeros negros y sus planos», dijo el co el autor Daryl Haggard de la Universidad McGill en Montreal, Canadá.
Los datos fueron recopilados por un equipo de 760 científicos e ingenieros de casi 200 instituciones en 32 países o regiones, utilizando observatorios financiados por agencias y fundaciones de todo el mundo. Observaciones centradas desde finales de marzo hasta mediados de abril de 2017
«Este impresionante conjunto de observaciones incluye muchos de los mejores telescopios del mundo», dijo el coautor Juan Carlos Alpa de la Universidad de Malaya en Kuala Lumpur, Malasia. «Este es un gran ejemplo de astrónomos de todo el mundo trabajando juntos en la búsqueda de la ciencia».
Los primeros resultados mostraron que la intensidad de la radiación electromagnética producida por los materiales alrededor del agujero negro supermasivo en M87 fue la más baja jamás vista. Esto produjo las condiciones ideales para estudiar un agujero negro, desde áreas cercanas al horizonte de eventos hasta decenas de miles de años luz.
La combinación de datos de estos telescopios con observaciones EHT actuales (y futuras) permitirá a los científicos realizar importantes líneas de investigación en algunas de las áreas más importantes y desafiantes del estudio de la astrofísica. Por ejemplo, los científicos planean utilizar estos datos para mejorar la teoría de Einstein de las pruebas de relatividad general. En la actualidad, los principales obstáculos para estas pruebas son la incertidumbre sobre el material que orbita el agujero negro y explota en los chorros, en particular las propiedades que determinan la luz emitida.
Una de las cuestiones relacionadas que se abordan en el estudio de hoy se refiere al origen de las partículas energéticas llamadas «rayos cósmicos», que bombardean continuamente la Tierra desde el espacio exterior. Sus energías podrían ser un millón de veces más altas que las que se podrían producir en el acelerador más poderoso de la Tierra, el Gran Colisionador de Hadrones. Se cree que los chorros masivos liberados de los agujeros negros, como los que se ven en las fotos de hoy, son la fuente más probable de rayos cósmicos de mayor energía, pero hay muchas preguntas sobre los detalles, incluidas las ubicaciones exactas en las que se aceleran las partículas. . Debido a que los rayos cósmicos producen luz a través de sus colisiones, los rayos gamma de alta energía pueden señalar esta ubicación, y el nuevo estudio sugiere que estos rayos gamma probablemente no se producirían cerca del horizonte de eventos, al menos no en 2017. La clave para resolver esta controversia serán las observaciones de 2018 y los nuevos datos recopilados esta semana.
«Comprender la aceleración de partículas es realmente fundamental para comprender tanto la imagen EHT como la aeronave, en todos sus colores», dijo el coautor Serra Markov, de la Universidad de Amsterdam. Estos chorros pueden transferir la energía liberada por el agujero negro a rangos mayores que la galaxia anfitriona, como un enorme cable de alimentación. Nuestros resultados nos ayudarán a calcular la cantidad de energía transferida y el efecto de los chorros de agujeros negros en su entorno «.
La publicación de este nuevo tesoro de datos coincide con la operación de monitoreo de EHT de 2021, que aprovecha una gama global de antenas de radio, la primera desde 2018. La campaña del año pasado se canceló debido a la pandemia de COVID-19, y el año anterior se suspendió debido a problemas técnicos inesperados. Esta semana en particular, los astrónomos de EHT están apuntando nuevamente al agujero negro supermasivo en M87, el de nuestra galaxia (llamado Sagitario A *), junto con varios agujeros negros distantes durante seis noches. En comparación con 2017, la matriz se ha mejorado al agregar tres radiotelescopios más: el Telescopio de Groenlandia, el Telescopio Kate Beck de 12 metros en Arizona y el Milímetro Extendido NOrthern (NOEMA) en Francia.
«Con la publicación de estos datos, combinada con la reanudación del monitoreo y la mejora de EHT, sabemos que hay muchos hallazgos nuevos e interesantes en el horizonte», dijo el coautor Mislav Balokovi Mis de la Universidad de Yale.
La carta del Astrophysical Journal que describe estos hallazgos está disponible aquí: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abef71.
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