Ver un mapa de 25.000 agujeros negros supermasivos


Con 256 horas de observaciones (casi 11 días), una encuesta del cielo ha mapeado hasta 25.000agujeros negros supermasivos, cada uno ubicado en el centro de una galaxia distante. A pesar de esta gran cantidad de agujeros negros, el mapa cubre solo el 2% del cielo de la Tierra. Vea este increíble mapa en el video de arriba. Para escala, observe el tamaño de la luna en la esquina superior izquierda. Un equipo internacional de astrónomos que trabaja con observaciones de laPromesasred de radiotelescopiospublicadoel mapa el 18 de febrero de 2021, en elrevisado por paresdiarioAstronomía y Astrofísica.

LOFAR son las siglas de Low Frequency Array. Se refiere a la parte delespectro electromagnéticodonde baja frecuencia (longitud de onda larga)ondas de radiopuede ser encontrado. El radiotelescopio LOFAR no es un solo observatorio en un solo lugar. En cambio, actualmente consta de 52 estaciones repartidas en nueve países europeos diferentes: los Países Bajos, Alemania, Polonia, Francia, Reino Unido, Suecia, Irlanda, Letonia e Italia.


El radiotelescopio LOFAR es el único actualmente capaz de realizar observaciones de alta sensibilidad y alta resolución a frecuencias ultrabajas. Por lo tanto, produce las imágenes de ondas de radio largas más profundas y detalladas que existen. El objetivo final de la encuesta LOFAR LBA (Low Band Antenna) es observar todo el cielo del norte a estas bajas frecuencias apuntando el telescopio a 3170 áreas diferentes del cielo.

Se necesitarán muchas horas de tiempo de observación para lograr este objetivo.

Campo de hierba circular muy grande rodeado de agua. 12 estructuras negras planas relativamente pequeñas en el campo.

El núcleo de la red de observatorios LOFAR se encuentra en los Países Bajos. Imagen vía LOFAR / ASTRON /Wikipedia.

Diagrama de longitudes de onda frente a megahercios.

Este diagrama muestra elespectro electromagnéticocon las longitudes de onda más largas (es decir, radio) en la parte superior y las longitudes de onda más cortas en la parte inferior. La frecuencia de las ondas se mide en hercios (cuántas ondas pasan en un segundo) y la escala está en el lado derecho. Cuanto menor sea el número de hercios, mayor será la longitud de onda. Los científicos cartografiaron los agujeros negros supermasivos en ondas dirigidas a 50 MHz, lo que corresponde a una longitud de onda de 6 metros (20 pies). Imagen víaCosmos/ Universidad Tecnológica de Swinburne.




En las frecuencias de radio ultrabajas observadas por LOFAR, las estrellas no son visibles. Ese hecho permite que los agujeros negros supermasivos, ubicados en galaxias distantes más allá de nuestravía Lácteaestrellas relativamente cercanas de la galaxia - se vuelven visibles. Pero, ¿cómo se pueden ver los agujeros negros? ¿No son, por definición, objetos que no emiten luz? La encuesta no ve el interior de los agujeros negros en sí. En cambio, el estudio de radio está captando la radiación causada por la fricción entre las partículas que se aceleran alrededor de los agujeros negros que rodean.discos de acreción, y también de lachorrosque emana de ellos. De esta forma, lo invisible se vuelve visible. Las ondas de radio a las que se dirigieron los científicos tenían una frecuencia de alrededor de 50 megahercios (MHz). Esto corresponde a una longitud de onda de aproximadamente 6 metros (aproximadamente 6 yardas), lo que significa que cada onda electromagnética mide 6 metros de largo o aproximadamente la altura de una jirafa adulta.

Las observaciones en longitudes de onda de radio tan largas son particularmente desafiantes debido a la propia atmósfera de la Tierra. La capa de la atmósfera de la Tierra llamadaionosferase compone deelectrones libresmoviéndose y distorsionando nuestra vista hacia afuera. Como explicado porReinout van Weerendel Observatorio de Leiden:

Es similar a cuando intentas ver el mundo mientras estás sumergido en una piscina. Cuando miras hacia arriba, las olas en el agua de la piscina desvían los rayos de luz y distorsionan la vista.

Para contrarrestar la turbulencia de nuestra atmósfera, los investigadores utilizaron supercomputadoras yalgoritmosque se corrigió por el efecto de la ionosfera cada cuatro segundos en el transcurso de las 256 horas de observaciones.


El mapa resultante, dicen estos astrónomos, es 10 veces más sensible que los mapas anteriores.

Estos científicos dijeron que esperan que sus nuevos algoritmos, utilizados para localizar agujeros negros supermasivos en la cúpula del cielo nocturno de la Tierra, puedan usarse para ayudar a investigar otros objetos misteriosos en el universo distante, por ejemplo, en la búsqueda dealto corrimiento al rojogalaxias ycuásares, para ayudar a detectar las poblaciones más antiguas derayos cósmicosen las galaxias, y para ayudar a sondear elnúcleos activosde galaxias.

Mapa con fondo negro y muchos puntos blancos.

Ver más grande. | ¿Ves el tamaño de la luna en la esquina superior izquierda? El área negra con bordes festoneados es una pequeña sección del cielo de la Tierra, a la misma escala que esa luna. Puede pensar que está mirando estrellas aquí, pero esos puntos blancos marcan la ubicación deagujeros negros supermasivosen galaxias distantes, tal como lo espió el nuevo estudio LOFAR. Imagen a través de LOFAR / LOL Survey /ASTRON.

En pocas palabras: los astrónomos utilizaron 256 horas de observaciones con la red de radiotelescopios LOFAR para crear un mapa que mostraba una pequeña región del cielo nocturno de la Tierra, señalando la ubicación de 25.000 agujeros negros supermasivos.


Fuente: The LOFAR LBA Sky Survey

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