febrero 26, 2021

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Los puntos blancos de esta imagen no son estrellas ni galaxias. Son agujeros negros

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La imagen de arriba puede parecer una imagen algo normal del cielo nocturno, pero lo que está mirando es más especial que estrellas titilantes. Cada uno de esos puntos blancos es un agujero negro supermasivo activo.

Y todos esos agujeros negros Consume materia en el corazón de una galaxia a millones de años luz de distancia; así es como podría determinarse.

Con un total de 25.000 de esos puntos, los astrónomos han creado el mapa más detallado hasta ahora de los agujeros negros a bajas frecuencias de radio, una hazaña que llevó años y un radiotelescopio de tamaño europeo para ensamblar.

“Este es el resultado de muchos años de trabajo con datos muy difíciles”, Explicó el astrónomo Francesco de Gasperin De la Universidad de Hamburgo, Alemania. “Tuvimos que idear nuevas formas de convertir las señales de radio en imágenes del cielo”.

Imagen completa del cuerpo del mapa(Escanear LOFAR / LOL)

Cuando los agujeros negros no funcionan mucho, no emiten ninguna radiación detectable, lo que dificulta mucho su localización. Cuando un agujero negro está formando materia de forma activa, envolviéndola a partir de un disco de polvo y gas que gira a su alrededor cuando el agua circula por un drenaje, las intensas fuerzas involucradas generan radiación en múltiples longitudes de onda que podemos detectar a través de la expansión del espacio.

Lo que hace que la imagen de arriba sea tan especial es que cubre longitudes de onda de radio muy bajas, como lo revela LOw Frequency ARray (Promesas) en Europa. Esta red interferométrica consta de unas 20.000 antenas inalámbricas, distribuidas en 52 ubicaciones en Europa.

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Actualmente, LOFAR es la única red de radiotelescopios capaz de obtener imágenes profundas de alta resolución a frecuencias inferiores a 100 MHz, lo que proporciona una vista inigualable del cielo. Esta publicación de datos, que cubre el cuatro por ciento del cielo del norte, es la primera del ambicioso plan de la red para fotografiar todo el cielo del norte a frecuencias extremadamente bajas, el LOFAR LBA Sky Survey (LoLSS).

Dado que está basado en la Tierra, LOFAR tiene un gran obstáculo que superar que no afecta a los telescopios espaciales: la ionosfera. Este es Especialmente problemático para ondas de radio de muy baja frecuencia., Que puede reflejarse en el espacio. A frecuencias por debajo de 5 MHz, la ionosfera es opaca por esta razón.

Las frecuencias que penetran en la ionosfera pueden variar según las condiciones meteorológicas. Para solucionar este problema, el equipo utilizó supercomputadoras que trabajaban en algoritmos para corregir la interferencia ionosférica cada cuatro segundos. En el transcurso de las 256 horas que LOFAR miró al cielo, hubo toneladas de correcciones.

Esto nos dio una vista clara del cielo extremadamente bajo.

“Después de tantos años de desarrollo de software, es fantástico ver que esto ha funcionado”. El astrónomo Hope Rutgering dijo Desde el Observatorio de Leiden en los Países Bajos.

Tener que corregir la ionosfera también tiene otro beneficio: permitiría a los astrónomos usar los datos de LoLSS para estudiar la ionosfera en sí. Ondas de viaje ionosféricas, destelloY la relación de la ionosfera con los ciclos solares se puede describir con mucho más detalle con LoLSS. Esto permitirá a los científicos restringir mejor los modelos de ionosfera.

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La encuesta proporcionará nuevos datos sobre todo tipo de objetos y fenómenos astronómicos, así como sobre objetos no descubiertos o no descubiertos en el área por debajo de 50 MHz.

“La versión final de la encuesta facilitará el progreso en una variedad de áreas de investigación astronómica”, Los investigadores escribieron en su artículo.

“[This] Permitirá el estudio de más de un millón de espectros de radio de baja frecuencia, proporcionando información única sobre los modelos físicos de galaxias, núcleos activos, cúmulos de galaxias y otras áreas de investigación. Esta experiencia representa un intento único de explorar cielos de frecuencia extremadamente baja con alta resolución y profundidad angular “.

Los resultados se publicarán en Astronomía y Astrofísica.

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