A pesar de décadas de investigación, los agujeros negros siguen siendo uno de los objetos más poderosos y misteriosos jamás estudiados.Debido a la extrema gravedad involucrada, nada puede escapar de la superficie de un agujero negro (incluida la luz).Como resultado, los estudios de estos objetos tradicionalmente se han limitado a observar sus efectos sobre los objetos y el espacio-tiempo que los rodea.Las primeras imágenes de agujeros negros no se capturaron hasta 2019.Telescopio de horizonte de eventos(EHT).
Esta hazaña fue posible gracias a las siguientes tecnologías:interferómetro de línea de base muy larga(VLBI), para que los científicos lo veananillo brillanteRodea el agujero negro supermasivo central (SMBH).Galaxia M87.todosnueva investigación¡Un equipo internacional de astrónomos ha demostrado que una misión interferométrica basada en el espacio revela aún más secretos que acechan en el velo del horizonte de sucesos de un agujero negro!
El estudio fue dirigido por el investigador Leonid Gurvits.Consorcio de infraestructura de investigación europea de laboratorio conjunto para interferometría de línea de base muy larga(JIVE ERIC) y la Universidad Tecnológica de Delft.Se unió a los investigadores deInstituto de Investigaciones de Radioastronomía(INAF),Instituto Holandés de Investigación Espacial(SRON),Centro de Astrofísica Computacional del Instituto Flatiron,Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica(CfA),Iniciativa de agujero negro, varias universidades e institutos de investigación.
Como muestra su investigación, la resolución de ángulo ultra alto de la astronomía siempre se ha considerado como la puerta de entrada a los principales descubrimientos.En este proceso conocido como interferometría, varios observatorios recogen la luz de un solo objeto, que de otro modo sería muy difícil de resolver.En los últimos años, los astrónomos han confiado en el VLBI para detectar longitudes de onda milimétricas y submilimétricas de radiación.Investigador asociado de JIVE ERIC, coautor del estudio, el Dr. Zsolt Paragi le dijo a Universe Today en un correo electrónico:
“En astronomía en general, las imágenes de alta resolución angular se logran de tres maneras: aumentando el tamaño del telescopio, observando longitudes de onda de luz más cortas y eliminando (o al menos compensando) las perturbaciones causadas por la atmósfera terrestre.
“La radioastronomía fue pionera en el desarrollo de técnicas de imagen basadas en interferómetros cuando las señales de diferentes telescopios a grandes distancias se combinan sin problemas (en nuestra terminología, coherentemente).El último factor determinante en la resolución del instrumento en este caso es la distancia entre los telescopios, que llamamos línea de base”.
Un buen ejemplo de esto esTelescopio de horizonte de eventos(EH),primera imagen10 de abril Agujero negro supermasivo (M87)Uno, 2019. Después de 2021, la imagen de las regiones centrales de Corea siguió en 2021.centauro una galaxiaY los chorros de radio que salen de él.Sin embargo, estas imágenes eran solo círculos tenues que representaban la luz atrapada en el límite del cual el horizonte de eventos del SMBH (incluso la luz) no podía escapar.
Sin embargo, las imágenes de M87 obtenidas por EHT constituyeron la primera confirmación directa de la existencia de SMBH y fueron los primeros casos de imágenes de sombras que rodean a SMBH.Esta imagen también proporcionó la apariencia de materia cayendo alrededor de un agujero negro supermasivo distorsionado por una fuerza gravitatoria extremadamente fuerte.Paragi dijo que se han producido otros desarrollos en los últimos años en el campo de VLBI que dan una idea de lo que está por venir.
“Otro hallazgo clave en los últimos años es probar el origen cosmológico de un misterioso destello de radio de milisegundos de duración que llamamos ráfagas de radio de alta velocidad.Debido a sus excelentes capacidades de imagen de alta resolución,Red europea VLBIProporciona la mayor precisión en la localización en el cielo de estas señales muy cortas, que son extremadamente difíciles de capturar incluso con los interferómetros más modernos.
“Esta imagen de longitud de onda centimétrica no solo muestra de qué galaxias proviene la señal, sino que también puede reducir la ubicación de la señal a un área pequeña dentro de la galaxia, lo cual es importante para comprender el fenómeno”.
Según la astronomía, el siguiente paso lógico esanillo de fotones.En esta región, la gravedad es tan fuerte que el fotón debe viajar a lo largo de su órbita.En la imagen EHT, gran parte de la luz de este anillo se dispersó antes de llegar a la Tierra, lo que produjo una imagen relativamente borrosa.Sobre la base de su éxito, Next Generation EHT (ngEHT) agregará 10 nuevos telescopios mientras moderniza los telescopios que ya forman parte de la red.
Pero las matrices VLBI basadas en el espacio permitirán a los astrónomos proporcionar las imágenes más detalladas de los anillos de fotones alrededor del SMBH y el horizonte de eventos en sí, dijo el Dr. Paragi.Para el estudio, el equipo está trabajando en el futuro telescopio espacial VLBI.Exploración y aumento de terahercios para astrofísica(THEZA) fue el tema.espacio en blancoFue escrito por Gurvits, Paragi y muchos de los miembros del equipo que escribieron este último artículo.
este papel esViaje 2050 de la ESA, es una convocatoria abierta de propuestas para una misión científica a gran escala que estará en la línea de tiempo de 2035 a 2050.Al igual que con los telescopios espaciales que estudian el universo en óptica, infrarrojo, rayos X, radio y otras partes del espectro, este concepto requiere interferómetros espaciales para estudiar la física del espacio-tiempo en las inmediaciones del SMBH.El Dr. Paragi explicó:
“Observar el universo en longitudes de onda muy cortas de mm a sub-mm abrirá nuevas dimensiones para VLBI.Una misión basada en el concepto THEZA tiene dos ventajas.Por un lado, poder ir por debajo de la longitud de onda del telescopio Event Horizon [o ngEHT] hace que la nueva población de agujeros negros supermasivos sea accesible para obtener imágenes de las sombras de agujeros negros resueltas, que no son muy visibles en el instrumento.También permite una exploración única del giro del agujero negro y las propiedades del espacio-tiempo”.
En general, el equipo revisó cada elemento del telescopio, incluido el sistema de antena, el receptor, el amplificador de bajo ruido, el oscilador local, el mezclador y la transmisión y el procesamiento de datos.Descubrieron que un interferómetro basado en el concepto THEZA podría lograr tres objetivos principales de una misión astronómica de resolución de ángulo ultra alto.En resumen, no hay interferencia de la atmósfera de la Tierra y los agujeros negros se pueden observar en frecuencias más altas y líneas de base más largas que nunca.
“Al estudiar un sistema único de pares de agujeros negros supermasivos cercanos, THEZA puede revelar procesos que aceleran el crecimiento de agujeros negros en los albores del universo, lo que también ha tenido un impacto distinto en la evolución galáctica”, agregó el Dr. Paragi.“Más importante aún, THEZA ampliará el horizonte de las mediciones detalladas de sombras de agujeros negros.Esto conducirá a una mejor comprensión de la gravedad, que es importante porque juega un papel fundamental en la configuración del universo”.
En los próximos años, los observatorios de próxima generación se basarán en detectores mejorados y tecnologías de transmisión de datos para proporcionar una imagen más detallada de algunos de los objetos más misteriosos del universo.Esto incluye propuestas como las propuestas.Espectro-MUn telescopio espacial cuyo lanzamiento está previsto para 2030. El instrumento está equipado con un espejo principal de 10 m (33 pies) que proporciona longitudes de onda espaciales de submilimétricas a infrarrojas lejanas.
tantoTelescopio espacial James Webb(JWST), alcanzando el destino de la órbita (L2)eneroYcasi lo suficientemente frío(A fines de abril) Próximamente realizaremos nuestros propios estudios interferométricos para comenzar a operar.en parteLectores de imágenes de infrarrojo cercano y espectrómetros sin ranura(Niris) instrumentos musicales,Interferómetro de enmascaramiento de apertura(AMI) convierte la apertura completa del espejo dividido de JWST en una matriz interferométrica.
Con los planes de la NASA de enviar astronautas a la luna (como en el pasado)Programa Artemisa) y otras agencias espaciales que se embarcan en programas de exploración lunar;propuestaconstruirtelescopio VLBIEl lado oculto de la luna, donde no hay interferencia de la atmósfera o la luz.Sin duda, el futuro de la astronomía, como todo el trabajo científico más grande de la humanidad, ¡está en el espacio!
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