martes, 16 de abril de 2019

COMO LOS ASTRÓNOMOS LOGRARON CAPTURAR LA PRIMERA IMAGEN DE UN AGUJERO NEGRO



El Event Horizon Telescope [EHT], es un conjunto a escala planetaria de ocho radiotelescopios terrestres forjados a través de la colaboración internacional.

Fue diseñado para capturar imágenes de un agujero negro.

El 10 de abril, en conferencias de prensa coordinadas en todo el mundo, los investigadores de EHT revelaron que han tenido éxito, logrando la primera evidencia visual directa de un agujero negro supermasivo y su sombra.
Este avance se anunció en una serie de seis artículos publicados en un número especial de The Astrophysical Journal Letters 

La imagen revela el agujero negro en el centro de Messier 87, una galaxia masiva en el cercano cúmulo de galaxias de Virgo. 
Este agujero negro reside a 55 millones de años luz de la Tierra y tiene una masa de 6,5 mil millones de veces la del Sol.

"Este es un gran día en astrofísica", dice la Directora de NSF France Córdova. "Estamos viendo lo invisible. Los agujeros negros han despertado la imaginación durante décadas. Tienen propiedades exóticas y son misteriosas para nosotros. Sin embargo, con más observaciones como esta, están revelando sus secretos. Por eso existe la NSF. "Permitimos a los científicos e ingenieros iluminar lo desconocido, revelar la majestad sutil y compleja de nuestro universo".

El EHT conecta telescopios de todo el mundo para formar un telescopio virtual del tamaño de la Tierra con una sensibilidad y resolución sin precedentes. 
El EHT es el resultado de años de colaboración internacional y ofrece a los científicos una nueva forma de estudiar los objetos más extremos del universo predichos por la relatividad general de Einstein durante el centenario del experimento histórico que confirmó la teoría por primera vez.
"Hemos tomado la primera foto de un agujero negro", dice el director de proyectos de EHT, Sheperd S. Doeleman, del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian. "Esta es una hazaña científica extraordinaria realizada por un equipo de más de 200 investigadores".

La National Science Foundation desempeñó un papel fundamental en este descubrimiento al financiar investigadores individuales, equipos científicos interdisciplinarios y centros de investigación de radioastronomía desde el inicio de EHT.
En las últimas dos décadas, NSF ha financiado directamente más de $ 28 millones en investigación de EHT, el mayor compromiso de recursos para el proyecto.

Los agujeros negros son objetos cósmicos extraordinarios con masas enormes pero tamaños extremadamente compactos. La presencia de estos objetos afecta su entorno de manera extrema, deformando el espacio-tiempo y sobre calentando cualquier material circundante.

"Si estamos inmersos en una región brillante, como un disco de gas incandescente, esperamos que un agujero negro cree una región oscura similar a una sombra, algo predicho por la relatividad general de Einstein que nunca hemos visto antes", dice el presidente de EHT Consejo Científico Heino Falcke de la Universidad de Radboud, Países Bajos. "Esta sombra, causada por la inclinación gravitacional y la captura de luz por el horizonte de eventos, revela mucho sobre la naturaleza de estos objetos fascinantes y nos permitió medir la enorme masa del agujero negro de M87".

Múltiples métodos de calibración e imagen han revelado una estructura en forma de anillo con una región central oscura (la sombra del agujero negro) que persistió durante múltiples observaciones de EHT independientes.
“Una vez que estuvimos seguros de que habíamos fotografiado la sombra, podríamos comparar nuestras observaciones con los modelos informáticos extensos que incluyen la física del espacio combado, la materia sobrecalentada y los fuertes campos magnéticos. Muchas de las características de la imagen observada coinciden sorprendentemente bien con nuestra comprensión teórica ", dice Paul TP Ho, miembro de la Junta de EHT y Director del Observatorio de Asia Oriental. "Esto nos hace confiar en la interpretación de nuestras observaciones, incluida nuestra estimación de la masa del agujero negro".

Crear el EHT fue un desafío formidable que requirió la actualización y la conexión de una red mundial de ocho telescopios preexistentes desplegados en una variedad de sitios desafiantes de gran altitud.
Estas ubicaciones incluían volcanes en Hawai y México, montañas en Arizona y la Sierra Nevada española, el Desierto de Atacama de Chile y la Antártida.
Las observaciones del EHT utilizan una técnica llamada interferometría de línea de base muy larga. que sincroniza las instalaciones de los telescopios de todo el mundo y explota la rotación de nuestro planeta para formar un enorme telescopio del tamaño de la Tierra que observa a una longitud de onda de 1,3 mm. VLBI permite que el EHT logre una resolución angular de 20 microarcosegundos, suficiente para leer un periódico en Nueva York desde un café en la acera de París.

Los telescopios que contribuyeron a este resultado fueron ALMA, APEX, el telescopio IRAM de 30 metros, el telescopio James Clerk Maxwell, el gran telescopio milimétrico Alfonso Serrano, la matriz Submillimeter, el telescopio Submillimeter y el telescopio del Polo Sur. 
Los petabytes de datos sin procesar de los telescopios se combinaron mediante supercomputadoras altamente especializadas organizadas por el Instituto Max Planck de Radioastronomía y el Observatorio del Haystack MIT.

La construcción del EHT y las observaciones anunciadas el 10 de abril, representan la culminación de décadas de trabajo observacional, técnico y teórico. 
Este ejemplo de trabajo en equipo global requirió una estrecha colaboración de investigadores de todo el mundo. 
Trece instituciones asociadas trabajaron juntas para crear el EHT, utilizando tanto la infraestructura preexistente como el apoyo de una variedad de agencias. 
La Fundación Nacional de Ciencia de los EE. UU., El Consejo Europeo de Investigación de la UE y agencias de financiación en el este de Asia proporcionaron fondos clave.
"Hemos logrado algo que se presume que es imposible hace solo una generación", dice Doeleman. "Los avances en tecnología, las conexiones entre los mejores observatorios de radio del mundo y los algoritmos innovadores se unieron para abrir una ventana completamente nueva sobre los agujeros negros y el horizonte de eventos".
Nota del editor: este texto está adaptado de un comunicado de prensade la National Science Foundation.
Fuente: SYMMETRY Magazine

Traducción libre de Soca

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