agosto 10, 2022

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Los astrofísicos hacen la medición más precisa hasta ahora de la masa del agujero negro central de la Vía Láctea

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Sagitario A *, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, tiene una masa de 4,3 millones de veces la masa del Sol, según un análisis de las observaciones realizadas por herramienta de gravedad empleo Interferómetro de telescopio extragrande de ESO جدا (VLTI).

En esta ilustración del centro de la Vía Láctea, las estrellas se ven orbitando en órbita cercana alrededor de Sagitario A *. Crédito de la imagen: Observatorio Gemini / NOIRLab / NSF / AURA / J. Da Silva, Spaceengine / M. Zamani, NOIRLab.

«Queremos aprender más sobre el agujero negro en el centro de la Vía Láctea, Sagitario A *», dijo el Dr. Reinhard Genzel, Director del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, quien ganó el Premio Nobel en 2020 por Sagitario A. * Investigar.»

«¿Qué tan grande es exactamente? ¿Está girando? ¿Las estrellas a su alrededor se comportan exactamente como cabría esperar de la teoría de la relatividad general de Einstein?»

La mejor forma de responder estas preguntas es seguirlas. Estrellas orbitando cerca del agujero negro supermasivo. Y aquí estamos demostrando que podemos hacerlo con más precisión que nunca ”.

«Con el Premio Nobel de Física 2020 otorgado para confirmar que Sagitario A * es de hecho un agujero negro, ahora queremos avanzar», agregó el Dr. Stefan Gelsen, astrofísico del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre.

«Nos gustaría saber si hay algo más oculto en el centro de la Vía Láctea y si la relatividad general es realmente la teoría correcta de la gravedad en este laboratorio extremo».

«VLTI nos da esta increíble resolución espacial y con las nuevas imágenes nos estamos volviendo más profundos que nunca», dijo la Dra. Julia Stadler, astrofísica del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre.

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«Nos sorprendió la cantidad de detalles que tiene, y el movimiento y la cantidad de estrellas que revela alrededor del agujero negro».

Estas imágenes anotadas, adquiridas con el instrumento GRAVITY en el interferómetro del Very Large Telescope (VLTI) de ESO entre marzo y julio de 2021, muestran estrellas orbitando cerca de Sagitario A *, el agujero negro supermasivo en el corazón de la Vía Láctea.  Una de estas estrellas, llamada S29, fue observada mientras se acercaba al agujero negro en su punto más cercano a una distancia de 13 mil millones de km, 90 veces la distancia entre el Sol y la Tierra.  Otra estrella, llamada S300, se descubrió por primera vez en nuevas observaciones del VLTI.  Crédito de la imagen: Colaboración ESO / GRAVITY.

Estas imágenes anotadas, adquiridas con el instrumento GRAVITY en el interferómetro del Very Large Telescope (VLTI) de ESO entre marzo y julio de 2021, muestran estrellas orbitando cerca de Sagitario A *, el agujero negro supermasivo en el corazón de la Vía Láctea. Una de estas estrellas, llamada S29, fue observada mientras se acercaba al agujero negro en su punto más cercano a una distancia de 13 mil millones de km, 90 veces la distancia entre el Sol y la Tierra. Otra estrella, llamada S300, se descubrió por primera vez en nuevas observaciones del VLTI. Crédito de la imagen: Colaboración ESO / GRAVITY.

En un esfuerzo por encontrar estrellas cercanas a Sagittarius A *, el Dr. Genzel, el Dr. Gilsen, el Dr. Stadler y sus colegas de la Colaboración GRAVITY han utilizado una técnica de aprendizaje automático llamada teoría del campo de información.

Modelaron cómo se verían las fuentes reales, simularon cómo las vería la herramienta GRAVITY y compararon esta simulación con las observaciones de GRAVITY.

Esto les permitió encontrar y rastrear las estrellas, llamadas S2, S29, S38 y S55, alrededor de Sagitario A * con una profundidad y precisión incomparables.

Curiosamente, encontraron una estrella llamada S300 que nunca antes se había visto.

También encontraron que la estrella S29 se acercó al agujero negro desde su punto más cercano en mayo de 2021.

Esta estrella récord superó a Sagitario A * a una distancia de solo 13 mil millones de kilómetros (8.1 mil millones de millas), aproximadamente 90 veces la distancia entre el Sol y la Tierra, a una asombrosa velocidad de 8.740 km / s (5.431 millas / s). Nunca se ha observado que ninguna otra estrella pase tan cerca de un agujero negro o viaje tan rápido.

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Dr. Frank Eisenhower, astrofísico del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre.

Las nuevas observaciones, junto con los datos anteriores del equipo, confirman que las estrellas siguen trayectorias exactamente como las predice la relatividad general para los objetos que se mueven alrededor de un agujero negro de 4,3 millones de veces la masa del Sol. Ésta es la estimación más precisa de la masa del arco A * hasta la fecha.

Los científicos también lograron ajustar la distancia a Sagitario A *, encontrando que está a 27.000 años luz de distancia.

«Seguir estrellas en órbitas cercanas alrededor de Sagitario A * nos permite investigar con precisión el campo gravitacional alrededor del agujero negro supermasivo más cercano a la Tierra, probar la relatividad general y determinar las propiedades del agujero negro», dijo el Dr. Genzel.

Los nuevos resultados aparecen en dos artículos en revista Astronomía y astrofísica.

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Cooperación de gravedad. 2021. Distribución de masa del centro galáctico basada en interferometría astronómica para múltiples órbitas estelares. A & A, En la prensa; dui: 10.1051 / 0004-6361 / 202142465

Cooperación de gravedad. 2021. Imágenes profundas del Centro Galáctico con GRAVEDAD. A & A, En la prensa; dui: 10.1051 / 0004-6361 / 202142459

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