Conozca los primeros agujeros negros binarios Supermasivos del universo
Forbes
Ilustración de la fusión de dos agujeros negros, de masa comparable a lo que LIGO vio por primera vez. En los centros de algunas galaxias, pueden existir agujeros negros binarios supermasivos, creando una señal mucho más fuerte de lo que muestra esta ilustración. Crédito de la imagen: SXS, el proyecto Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) (http://www.black-holes.org)
Por Ethan Siegel, para Forbes Junio 19 de 2018
Las opiniones expresadas por Ethan Siegel, colaborador de Forbes son suyas, exclusivamente.
Recientemente, LIGO ha revolucionado nuestro conocimiento del Universo al descubrir la fusión de agujeros negros.
La señal de onda gravitacional del primer par de agujeros negros fusionados y detectados de la colaboración LIGO. Los datos brutos y las plantillas teóricas son increíbles en lo bien que coinciden. Crédito de la imagen: B. P. Abbott et al. (Colaboración científica LIGO y colaboración Virgo)
Cerca de los centros de galaxias, fusiones, acreción y colisiones crea agujeros negros supermasivos indetectables por LIGO.
Las sensibilidades de una variedad de detectores de ondas gravitacionales, antiguos, nuevos y propuestos. Tenga en cuenta, en particular, Advanced LIGO (en naranja), LISA (en azul oscuro) y BBO (en azul claro). LIGO solo puede detectar eventos de baja y baja masa; se necesitan observatorios de línea de base más largos para los agujeros negros más masivos. Crédito de la imagen: Minglei Tong, Class.Quant.Grav. 29 (2012) 155006
Prácticamente todas las galaxias las contienen, incluida nuestra Vía Láctea.
La impresión de este artista muestra las órbitas de las estrellas alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. En 2018, una de estas estrellas, S0-2, pasará muy cerca del agujero negro, presentando la mejor oportunidad para estudiar los efectos de la gravedad muy fuerte sobre su luz y su órbita. Las órbitas han sido tan bien estudiadas que hemos determinado directamente que la masa del agujero negro es de cuatro millones de masas solares. Crédito de la imagen: ESO / L. Calçada
Cuando los agujeros negros supermasivos se alimentan de materia, forman núcleos galácticos activos o cuásares.
Un cuásar ultra-distante que muestra mucha evidencia de un agujero negro supermasivo en su centro. Cómo ese agujero negro se hizo tan masivo tan rápidamente es un tema de debate científico polémico, pero las fusiones de agujeros negros más pequeños formados en las primeras generaciones de estrellas podrían crear las semillas necesarias. Crédito de la imagen: rayos X: NASA / CXC / Univ of Michigan / R.C.Reis et al; Óptico: NASA / STScI
Dos chorros bipolares a menudo se emiten, creando un blazar cuando uno nos señala.
Cuando los agujeros negros se alimentan de la materia, crean un disco de acreción y un chorro bipolar perpendicular a él. Cuando un avión de un agujero negro supermasivo nos señala, lo llamamos un objeto BL Lacertae o un blazar. Crédito de la imagen: NASA / JPL
Con el tiempo, las galaxias se fusionan, causando que sus agujeros negros se hundan en el núcleo de la nueva galaxia, donde se unen.
La mayoría de los agujeros negros que existen son de baja masa: 100 masas solares o menos. Pero en los centros de las galaxias, no siempre es un único agujero negro supermasivo el que domina, pero a veces puede haber múltiples. Eventualmente se unirán y se fusionarán juntos. Crédito de la imagen: NASA, ESA y G. Bacon (STScI)
En 1891, el objeto OJ 287 , a 3.5 billones de años luz de distancia y un blazar en sí, estafado ópticamente.
El par más grande de agujeros negros en el Universo conocido es OJ 287, cuyas ondas gravitacionales estarán fuera del alcance de LISA. Un observatorio de onda gravitacional de base más larga podría verlo. Crédito de la imagen: Ramon Naves del Observatorio Montcabrer
Cada 11-12 años desde entonces, se produjo otra explosión, recientemente descubierta para tener dos picos separados por estrecho margen.
Cuando el material se acelera y se canaliza hacia el enorme campo magnético que rodea a un agujero negro supermasivo, puede ser "transmitido" en una dirección particular. Cuando esos rayos llegan a nuestros ojos, vemos un gran aumento en el flujo. OJ 287 muestra dos mejoras de emisión distintas cada ~ 11-12 años. Crédito de la imagen: KIPAC / SLAC / Stanford
Su agujero negro central, supermasivo es de 18 mil millones de masas solares, una de las más grandes conocidas en el Universo.
Un composición de rayos X y radio de OJ 287 durante una de sus fases de combustión. El "rastro orbital" que ves en ambas vistas es una pista del movimiento del agujero negro secundario. Crédito de la imagen: Color falso: imagen de rayos X del Observatorio de rayos X Chandra; contornos: imagen de radio de 1.4 GHz de Very Large Array
Esta doble ráfaga periódica surge de un agujero negro de 100-150 millones de masa solar perforando el disco de acreción de la primaria.
La señal binaria de agujero negro más grande jamás vista: DO 287. Este sistema de agujero negro binario apretado toma del orden de 11-12 años para completar una órbita. A pesar de hacer una órbita 1/5 de un año luz en tamaño (cientos de veces la distancia Sol-Plutón), debería fusionarse en solo miles de años. Crédito de la imagen: S. Zola y NASA / JPL
Debido a la Relatividad General, estas órbitas preceden 27,000 veces más rápido que Mercury alrededor del Sol.
En la teoría de la gravedad de Newton, las órbitas hacen elipsis perfectas cuando ocurren alrededor de grandes masas individuales. Sin embargo, en la Relatividad General, hay un efecto de precesión adicional debido a la curvatura del espacio-tiempo, y esto hace que la órbita cambie con el tiempo, de una manera que a veces se puede medir. El mercurio tiene un preceso de 43 "(donde 1" es 1/3600 de un grado) por siglo; el agujero negro más pequeño en el OJ 287 se adelanta a una velocidad de 39 grados por órbita de 12 años. Crédito de la imagen: NCSA, UCLA / Keck, grupo A. Ghez; Visualización: S. Levy y R. Patterson / UIUC
En todas las décadas siguientes, hemos encontrado solo un binario supermasivo adicional de agujero negro.
El jet (chorro) de rayos X más distante del Universo, del quasar GB 1428, tiene aproximadamente la misma distancia y edad, vista desde la Tierra, que el quasar S5 0014 + 81, que alberga posiblemente el mayor agujero negro conocido en el Universo. Crédito de la imagen: rayos X: NASA / CXC / NRC / C.Cheung et al; Óptico: NASA / STScI; Radio: NSF / NRAO / VLA
Una versión ampliada de LISA, con satélites en L4, L5 y alrededor de la Tierra, debería detectarlo de inmediato.
El 'Big Bang Observer' propuesto tomaría el diseño de LISA, la Antena espacial del interferómetro láser, y crearía un gran triángulo equilátero alrededor de la órbita de la Tierra para obtener el observatorio de onda gravitacional de línea de base más larga jamás visto. Crédito de la imagen: Gregory Harry, MIT, del taller de LIGO de 2009, LIGO-G0900426
Mayormente Mute Monday cuenta la historia científica de un objeto, proceso o fenómeno astronómico en imágenes, visuales y no más de 200 palabras. Habla menos, sonríe más.
El astrofísico y autor Ethan Siegel es el fundador y escritor principal de Starts With A Bang! Sus libros, Treknology y Beyond The Galaxy, están disponibles dondequiera que se vendan libros.
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Comenzó con una explosión. . .
El universo está ahí fuera, esperando que lo descubras
Ilustración de la fusión de dos agujeros negros, de masa comparable a lo que LIGO vio por primera vez. En los centros de algunas galaxias, pueden existir agujeros negros binarios supermasivos, creando una señal mucho más fuerte de lo que muestra esta ilustración. Crédito de la imagen: SXS, el proyecto Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) (http://www.black-holes.org)
Por Ethan Siegel, para Forbes Junio 19 de 2018
Las opiniones expresadas por Ethan Siegel, colaborador de Forbes son suyas, exclusivamente.
Recientemente, LIGO ha revolucionado nuestro conocimiento del Universo al descubrir la fusión de agujeros negros.
La señal de onda gravitacional del primer par de agujeros negros fusionados y detectados de la colaboración LIGO. Los datos brutos y las plantillas teóricas son increíbles en lo bien que coinciden. Crédito de la imagen: B. P. Abbott et al. (Colaboración científica LIGO y colaboración Virgo)
Cerca de los centros de galaxias, fusiones, acreción y colisiones crea agujeros negros supermasivos indetectables por LIGO.
Las sensibilidades de una variedad de detectores de ondas gravitacionales, antiguos, nuevos y propuestos. Tenga en cuenta, en particular, Advanced LIGO (en naranja), LISA (en azul oscuro) y BBO (en azul claro). LIGO solo puede detectar eventos de baja y baja masa; se necesitan observatorios de línea de base más largos para los agujeros negros más masivos. Crédito de la imagen: Minglei Tong, Class.Quant.Grav. 29 (2012) 155006
Prácticamente todas las galaxias las contienen, incluida nuestra Vía Láctea.
La impresión de este artista muestra las órbitas de las estrellas alrededor del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. En 2018, una de estas estrellas, S0-2, pasará muy cerca del agujero negro, presentando la mejor oportunidad para estudiar los efectos de la gravedad muy fuerte sobre su luz y su órbita. Las órbitas han sido tan bien estudiadas que hemos determinado directamente que la masa del agujero negro es de cuatro millones de masas solares. Crédito de la imagen: ESO / L. Calçada
Cuando los agujeros negros supermasivos se alimentan de materia, forman núcleos galácticos activos o cuásares.
Un cuásar ultra-distante que muestra mucha evidencia de un agujero negro supermasivo en su centro. Cómo ese agujero negro se hizo tan masivo tan rápidamente es un tema de debate científico polémico, pero las fusiones de agujeros negros más pequeños formados en las primeras generaciones de estrellas podrían crear las semillas necesarias. Crédito de la imagen: rayos X: NASA / CXC / Univ of Michigan / R.C.Reis et al; Óptico: NASA / STScI
Dos chorros bipolares a menudo se emiten, creando un blazar cuando uno nos señala.
Cuando los agujeros negros se alimentan de la materia, crean un disco de acreción y un chorro bipolar perpendicular a él. Cuando un avión de un agujero negro supermasivo nos señala, lo llamamos un objeto BL Lacertae o un blazar. Crédito de la imagen: NASA / JPL
Con el tiempo, las galaxias se fusionan, causando que sus agujeros negros se hundan en el núcleo de la nueva galaxia, donde se unen.
La mayoría de los agujeros negros que existen son de baja masa: 100 masas solares o menos. Pero en los centros de las galaxias, no siempre es un único agujero negro supermasivo el que domina, pero a veces puede haber múltiples. Eventualmente se unirán y se fusionarán juntos. Crédito de la imagen: NASA, ESA y G. Bacon (STScI)
En 1891, el objeto OJ 287 , a 3.5 billones de años luz de distancia y un blazar en sí, estafado ópticamente.
El par más grande de agujeros negros en el Universo conocido es OJ 287, cuyas ondas gravitacionales estarán fuera del alcance de LISA. Un observatorio de onda gravitacional de base más larga podría verlo. Crédito de la imagen: Ramon Naves del Observatorio Montcabrer
Cada 11-12 años desde entonces, se produjo otra explosión, recientemente descubierta para tener dos picos separados por estrecho margen.
Cuando el material se acelera y se canaliza hacia el enorme campo magnético que rodea a un agujero negro supermasivo, puede ser "transmitido" en una dirección particular. Cuando esos rayos llegan a nuestros ojos, vemos un gran aumento en el flujo. OJ 287 muestra dos mejoras de emisión distintas cada ~ 11-12 años. Crédito de la imagen: KIPAC / SLAC / Stanford
Su agujero negro central, supermasivo es de 18 mil millones de masas solares, una de las más grandes conocidas en el Universo.
Un composición de rayos X y radio de OJ 287 durante una de sus fases de combustión. El "rastro orbital" que ves en ambas vistas es una pista del movimiento del agujero negro secundario. Crédito de la imagen: Color falso: imagen de rayos X del Observatorio de rayos X Chandra; contornos: imagen de radio de 1.4 GHz de Very Large Array
Esta doble ráfaga periódica surge de un agujero negro de 100-150 millones de masa solar perforando el disco de acreción de la primaria.
La señal binaria de agujero negro más grande jamás vista: DO 287. Este sistema de agujero negro binario apretado toma del orden de 11-12 años para completar una órbita. A pesar de hacer una órbita 1/5 de un año luz en tamaño (cientos de veces la distancia Sol-Plutón), debería fusionarse en solo miles de años. Crédito de la imagen: S. Zola y NASA / JPL
Debido a la Relatividad General, estas órbitas preceden 27,000 veces más rápido que Mercury alrededor del Sol.
En la teoría de la gravedad de Newton, las órbitas hacen elipsis perfectas cuando ocurren alrededor de grandes masas individuales. Sin embargo, en la Relatividad General, hay un efecto de precesión adicional debido a la curvatura del espacio-tiempo, y esto hace que la órbita cambie con el tiempo, de una manera que a veces se puede medir. El mercurio tiene un preceso de 43 "(donde 1" es 1/3600 de un grado) por siglo; el agujero negro más pequeño en el OJ 287 se adelanta a una velocidad de 39 grados por órbita de 12 años. Crédito de la imagen: NCSA, UCLA / Keck, grupo A. Ghez; Visualización: S. Levy y R. Patterson / UIUC
En todas las décadas siguientes, hemos encontrado solo un binario supermasivo adicional de agujero negro.
El jet (chorro) de rayos X más distante del Universo, del quasar GB 1428, tiene aproximadamente la misma distancia y edad, vista desde la Tierra, que el quasar S5 0014 + 81, que alberga posiblemente el mayor agujero negro conocido en el Universo. Crédito de la imagen: rayos X: NASA / CXC / NRC / C.Cheung et al; Óptico: NASA / STScI; Radio: NSF / NRAO / VLA
Una versión ampliada de LISA, con satélites en L4, L5 y alrededor de la Tierra, debería detectarlo de inmediato.
El 'Big Bang Observer' propuesto tomaría el diseño de LISA, la Antena espacial del interferómetro láser, y crearía un gran triángulo equilátero alrededor de la órbita de la Tierra para obtener el observatorio de onda gravitacional de línea de base más larga jamás visto. Crédito de la imagen: Gregory Harry, MIT, del taller de LIGO de 2009, LIGO-G0900426
Mayormente Mute Monday cuenta la historia científica de un objeto, proceso o fenómeno astronómico en imágenes, visuales y no más de 200 palabras. Habla menos, sonríe más.
El astrofísico y autor Ethan Siegel es el fundador y escritor principal de Starts With A Bang! Sus libros, Treknology y Beyond The Galaxy, están disponibles dondequiera que se vendan libros.
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