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Un espectacular vídeo en 360º sumerge a los espectadores en una impresionante simulación del centro de nuestra galaxia

La visualización fue realizada con datos del telescopio espacial Chandra y otros telescopios permitiendo a los espectadores la exploración de esta región desde diversos puntos de vista.

Créditos: Observatorio rayos x Chandra

Desde el punto de vista del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, llamado Sagitario A (Sgr A*), se pueden observar alrededor de 25 estrellas Wolf-Rayet (objetos blancos centelleantes) mientras expulsa continuamente vientos estelares (escala de color negro a rojo a amarillo). Estos vientos chocan entre sí, y luego parte de este material (manchas amarillas) gira en espiral hacia Sgr A*. El vídeo muestra dos simulaciones, cada una de las cuales comienza alrededor de 350 años en el pasado y abarca 500 años. La primera simulación muestra al agujero supermasivo en estado de calma, mientras que la segunda lo muestra más violento y expulsando material.

Aprovechamos para que en esta misma entrada veáis la primera imagen de este agujero negro:

La imagen fue producida por un equipo de investigación global llamado Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration, utilizando observaciones de una red mundial de radiotelescopios.

Imagen de Sagitario A* el agujero negro del centro de nuestra galaxia. Créditos; EHT

Aunque no podemos ver el agujero negro en sí, porque está completamente oscuro, el gas brillante que lo rodea revela una firma reveladora: una región central oscura (llamada «sombra») rodeada por una estructura similar a un anillo brillante. La nueva vista captura la luz desviada por la poderosa gravedad del agujero negro, que es cuatro millones de veces más masivo que nuestro Sol.

Estas observaciones sin precedentes han mejorado enormemente nuestra comprensión de lo que sucede en el centro de nuestra galaxia y puede ofrecer nuevos conocimientos sobre cómo estos agujeros negros gigantes interactúan con su entorno.

 Para obtener esta imagen, el equipo creó el poderoso EHT, que unió ocho observatorios de radio existentes en todo el planeta para formar un solo telescopio virtual del tamaño de la Tierra. El EHT observó a Sgr A* en varias noches, recopilando datos durante muchas horas seguidas, de forma similar al uso de un tiempo de exposición prolongado en una cámara.

El avance sigue al lanzamiento de la colaboración EHT en 2019 de la primera imagen de un agujero negro, llamado M87* en el centro de la galaxia Messier 87 más distante.

Los dos agujeros negros se ven notablemente similares, a pesar de que el agujero negro de nuestra galaxia es más de mil veces más pequeño y menos masivo que M87*. Son dos tipos completamente diferentes de galaxias y dos masas de agujeros negros muy diferentes, pero cerca del borde de estos agujeros negros se ven increíblemente similares. Esto nos dice que la Relatividad General gobierna estos objetos de cerca, y cualquier diferencia que veamos más lejos debe deberse a diferencias en el material que rodea los agujeros negros.

Este logro fue considerablemente más difícil que para M87*, aunque Sgr A* está mucho más cerca de nosotros, lo que ocurre es que el gas en las cercanías de los agujeros negros se mueve a la misma velocidad: casi tan rápido como la luz, alrededor de Sgr A* y M87*. Pero donde el gas tarda de días a semanas en orbitar el M87* más grande, en el Sgr A*, mucho más pequeño, completa una órbita en menos minutos. Esto significa que el brillo y el patrón del gas alrededor de Sgr A* estaba cambiando rápidamente mientras la Colaboración EHT lo observaba, un poco como tratar de tomar una imagen clara de alguien que no para de moverse.

Los investigadores tuvieron que desarrollar nuevas herramientas sofisticadas que explicaran el movimiento de gas alrededor de Sgr A*. Si bien M87* era un objetivo más fácil y estable, con casi todas las imágenes con el mismo aspecto, ese no fue el caso de Sgr A*. La imagen del agujero negro Sgr A* es un promedio de las diferentes imágenes que extrajo el equipo, revelando finalmente al gigante que acecha en el centro de nuestra galaxia por primera vez.

Los científicos están particularmente emocionados de tener finalmente imágenes de dos agujeros negros de tamaños muy diferentes, lo que ofrece la oportunidad de comprender cómo se comparan y contrastan. También han comenzado a utilizar los nuevos datos para probar teorías y modelos sobre cómo se comporta el gas alrededor de los agujeros negros supermasivos. Este proceso aún no se comprende por completo, pero se cree que juega un papel clave en la formación y evolución de las galaxias

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Para saber más:

La impresionante primera imagen del agujero negro de nuestra galaxia

Los astrónomos conseguido la primera imagen del agujero negro supermasivo que hay en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

La imagen fue producida por un equipo de investigación global llamado Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration, utilizando observaciones de una red mundial de radiotelescopios.

Imagen de Sagitario A* el agujero negro del centro de nuestra galaxia. Créditos; EHT

Aunque no podemos ver el agujero negro en sí, porque está completamente oscuro, el gas brillante que lo rodea revela una firma reveladora: una región central oscura (llamada «sombra») rodeada por una estructura similar a un anillo brillante. La nueva vista captura la luz desviada por la poderosa gravedad del agujero negro, que es cuatro millones de veces más masivo que nuestro Sol.

Estas observaciones sin precedentes han mejorado enormemente nuestra comprensión de lo que sucede en el centro de nuestra galaxia y puede ofrecer nuevos conocimientos sobre cómo estos agujeros negros gigantes interactúan con su entorno.

 Para obtener esta imagen, el equipo creó el poderoso EHT, que unió ocho observatorios de radio existentes en todo el planeta para formar un solo telescopio virtual del tamaño de la Tierra. El EHT observó a Sgr A* en varias noches, recopilando datos durante muchas horas seguidas, de forma similar al uso de un tiempo de exposición prolongado en una cámara.

El avance sigue al lanzamiento de la colaboración EHT en 2019 de la primera imagen de un agujero negro, llamado M87* en el centro de la galaxia Messier 87 más distante.

Los dos agujeros negros se ven notablemente similares, a pesar de que el agujero negro de nuestra galaxia es más de mil veces más pequeño y menos masivo que M87*. Son dos tipos completamente diferentes de galaxias y dos masas de agujeros negros muy diferentes, pero cerca del borde de estos agujeros negros se ven increíblemente similares. Esto nos dice que la Relatividad General gobierna estos objetos de cerca, y cualquier diferencia que veamos más lejos debe deberse a diferencias en el material que rodea los agujeros negros.

Este logro fue considerablemente más difícil que para M87*, aunque Sgr A* está mucho más cerca de nosotros, lo que ocurre es que el gas en las cercanías de los agujeros negros se mueve a la misma velocidad: casi tan rápido como la luz, alrededor de Sgr A* y M87*. Pero donde el gas tarda de días a semanas en orbitar el M87* más grande, en el Sgr A*, mucho más pequeño, completa una órbita en menos minutos. Esto significa que el brillo y el patrón del gas alrededor de Sgr A* estaba cambiando rápidamente mientras la Colaboración EHT lo observaba, un poco como tratar de tomar una imagen clara de alguien que no para de moverse.

Los investigadores tuvieron que desarrollar nuevas herramientas sofisticadas que explicaran el movimiento de gas alrededor de Sgr A*. Si bien M87* era un objetivo más fácil y estable, con casi todas las imágenes con el mismo aspecto, ese no fue el caso de Sgr A*. La imagen del agujero negro Sgr A* es un promedio de las diferentes imágenes que extrajo el equipo, revelando finalmente al gigante que acecha en el centro de nuestra galaxia por primera vez.

Los científicos están particularmente emocionados de tener finalmente imágenes de dos agujeros negros de tamaños muy diferentes, lo que ofrece la oportunidad de comprender cómo se comparan y contrastan. También han comenzado a utilizar los nuevos datos para probar teorías y modelos sobre cómo se comporta el gas alrededor de los agujeros negros supermasivos. Este proceso aún no se comprende por completo, pero se cree que juega un papel clave en la formación y evolución de las galaxias

Para saber más:

La Tierra se encuentra más cerca de lo que se pensaba del agujero negro supermasivo del centro de la galaxia

Nuevas investigaciones han llegado a la conclusión de que nuestro planeta está un poco más cerca de Sagitario A *, el agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia.

Esto ha sido el resultado de la realización de un nuevo mapa de la Vía Láctea, donde se ha ubicado con mucha más precisión la posición del sistema solar. El mapa ha sido elaborado por astrofísicos japoneses del Observatorio Nacional de Japón y ha colocado a la Tierra 2000 años luz más cerca del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. Este mapa ha sugerido que el centro de la Vía Láctea y el agujero negro que se encuentra allí se encuentran a unos 25.800 años luz de la Tierra. Unos 2000 años luz más cerca del valor oficial de 27.700 años luz adoptado por la Unión Astronómica Internacional en 1985.

El agujero negro del centro de nuestra galaxia se conoce como Sagitario A * o Sgr A * y es 4,2 millones de veces más masivo que nuestro Sol. El agujero supermasivo y su enorme campo gravitacional gobiernan las órbitas de las estrellas en el centro de la Vía Láctea. 

Los agujeros negros supermasivos con masas de varios millones de masas solares se hallarían en el corazón de muchas galaxias y rigen el movimiento de las estrellas en el centro de las galaxias. Se forman en el mismo proceso que da origen a los componentes esféricos de las galaxias. Nuevos estudios del Observatorio de Rayos X Chandra de NASA
sugieren que este tipo de agujeros negros crecen más rápidamente que las galaxias que habitan, esto desafía la idea de que los agujeros negros supermasivos crecen al unísono con sus galaxias, aún no se sabe exactamente por qué los agujeros negros más masivos crecerían más rápidamente y esto continuará siendo un área activa de investigación.

Mapa de la ubicación del Sol en la galaxia. La distribución de la posición y velocidad de 224 cuerpos celestes (flechas de colores), se superpone al mapa imaginario (fondo) de la estructura en espiral de la galaxia.  Los cuerpos celestes que pertenecen al mismo brazo están representados por flechas del mismo color.  Créditos: Observatorio Astronómico Nacional de Japón

Los investigadores japoneses también han obtenido nuevos datos sobre la velocidad de nuestro sistema solar, según el mapa obtenido, nuestro sistema solar viaja a 227 kilómetros por segundo mientras orbita alrededor del centro galáctico, esto es un poco más rápido que el valor oficial de 220 kilómetros por segundo que se tenía hasta la fecha. Estos valores actualizados son el resultado de más de 15 años de observaciones del proyecto japonés de radioastronomía VERA

VERA es la abreviatura de VLBI Exploration of Radio Astrometry y se refiere al conjunto de telescopios de la misión, que utilizan interferometría de línea de base muy larga para explorar la estructura tridimensional de la Vía Láctea. El proyecto VERA realiza astrometría, es decir la observación astronómica posicional de los objetos, con lo que se mide con precisión la distancia al cuerpo celeste y el movimiento del cuerpo celeste a partir de observaciones de alta resolución obtenidas combinando los datos de observación de cuatro radiotelescopios.

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Un brillo inesperado en el agujero negro de la Vía Láctea

Algo ha ocurrido en el tranquilo agujero negro masivo que tenemos en el centro de nuestra galaxia, llamado Sgr A *, ya que se ha observado durante unas 2 horas un brillo inesperado, esto es porque seguramente habrá atrapado tal vez gas y polvo cercano al agujero. Este brillo se ha observado en observaciones en el infrarrojo cercano y se ha realizado con observaciones del Telescopio Keck y el VLT, mostrando que Sgr A * alcanzó niveles de flujo mucho más brillantes de lo normal.  Este aumento en el brillo y la variabilidad puede indicar un período de mayor actividad o un cambio en su estado de acreción.  Los posibles orígenes del brillo pueden deberse a cambios en el flujo de acreción como resultado del paso más cercano de la estrella S0-2 al agujero negro en 2018 o de una reacción tardía al acercarse al objeto polvoriento G2 en 2014.

La siguiente imagen de 2014 obtenida desde el VLT (Very Large Telescope de ESO) me parece realmente espectacular,  muestra el movimiento de una nube de gas y polvo en su acercamiento y alejamiento por el agujero negro supermasivo de nuestra galaxia, a esta nube de polvo se la llama “G2”, que ya hemos nombrado antes. Podemos ver en la imagen la posición de la nube en los años 2006, 2010, 2012 y 2014. A las imágenes se les ha dado color para mostrar el movimiento de la nube: rojo (el objeto se aleja) y azul (el objeto se acerca). La cruz marca la posición del agujero negro supermasivo. Por lo que se puede apreciar con esta composición de imágenes es que la nube de polvo sobrevivió al paso cercano por el agujero negro.

G2_agujeronegro
  Imagen de: ESO/A. Eckart, rótulos Universo Blog

Se cree que esta nube de polvo ha sobrevivido a su paso porque no lo haría a la distancia necesaria como para ser engullido por el agujero negro y a que tal vez se trate de un objeto mucho más masivo y no una simple nube de gas y polvo. G2 no parece haber sido estirada de manera significativa, por lo que se cree que es un objeto muy compacto. Lo más probable es que sea una estrella joven con un núcleo masivo que sigue acretando material. Tal vez ese paso en ese año haya producido ahora el misterioso brillo en el Sagitario A*

Captura
Posición del agujero negro supermasivo de nuestra galaxia (Sagitario A)

Mediante el instrumento GRAVITY de ESO se ha estudiado este tremendo agujero negro y se han hallado evidencias de grupos de gas girando alrededor del 30% de la velocidad de la luz en una órbita circular justo fuera de Sagitario A*, orbitando ya en zonas de no retorno, en el vídeo siguiente se puede ver un zoom al centro galáctico y una animación con la explicación de las observaciones. Este vídeo comienza con una vista amplia de la Vía Láctea y luego se enfoca en una visualización de datos de simulaciones de movimientos orbitales de gas que giran alrededor del 30% de la velocidad de la luz en una órbita circular alrededor del agujero negro supermasivo Sagitario A *.

Créditos: ESO / Gravedad Consorcio / L. Caminar / N. Risinger (skysurvey.org)

Para saber más:

Artículo: Variabilidad sin precedentes de Sgr A * en NIR

¿Qué es un agujero negro?

Enormes flujos de material en las proximidades del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea

El telescopio XMM-Newton de la ESA ha descubierto dos enormes flujos de material en las proximidades del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea (Sagitario A*) en dos enormes burbujas cósmicas ya descubiertas en 2010 por el telescopio espacial de rayos gamma Fermi y llamadas Burbujas de Fermi, La imagen obtenida desde el XMM-Newton es realmente espectacular:



Este mapa revela largos canales de gas muy caliente, cada uno de los cuales se extiende en cientos de años luz, pasando por encima y por debajo del plano de la Vía Láctea .Créditos imagen: XMM-Newton

El núcleo de nuestra Galaxia todavía es bastante activo, aunque en general se cree que la galaxia no tiene mucha actividad, pero en las cercanías del agujero negro la actividad es espectacular: estrellas moribundas explotando violentamente y lanzando su material al espacio, estrellas binarias girando una alrededor de la otra; y Sagitario A *, un agujero negro gigante (cuatro millones de masas solares), espera a devorar todos esos materiales, y luego expulsar la radiación y las partículas energéticas.

Los gases de la burbuja de Fermi.

La siguiente ilustración muestra la luz de varios cuásares distantes atravesando la mitad norte de las burbujas de Fermi. Estas enormes burbujas son dos grandes estructuras de rayos gamma que se extienden a ambos lados del centro galáctico de la Vía Láctea y que son debidas como hemos visto a una enorme expulsión de gases emitidos desde el agujero negro que tenemos en el centro de la galaxia. El telescopio espacial Hubble sondeó la luz de estos cuásares para obtener información sobre la velocidad del gas de la burbuja y si el gas se está moviendo hacia o lejos de la Tierra. En base a la velocidad del material, se ha estimado que las burbujas se formaron a partir de un evento muy energético  hace entre 6 y 9 millones de años.

burbuja vía láctea

El diagrama de la parte inferior izquierda muestra la medición del gas que se mueve hacia y fuera de la Tierra, (azul acercamiento y rojo alejamiento) lo que indica que el material se desplaza a una velocidad alta hacia nosotros.

Hubble también observó la luz de los cuásares fuera de la burbuja del lado norte del centro galáctico, observando un tipo de gas que no comparte las mismas características que la burbujas de Fermi y que está estático dentro de la galaxia.

Como veis ya se conocía l existencia de estas enormes burbujas en la galaxia, ahora el telescopio espacial XMM-Newton abrirá nuevas ventanas de investigación, el telescopio podría escanear una región significativamente más grande del núcleo de la Vía Láctea, lo que nos ayudaría a mapear las burbujas y el gas caliente que rodea nuestra Galaxia, así como sus conexiones con otros componentes de la Vía Láctea y descubrir cómo todo está vinculado entre sí.

Para saber más:

Galactic chimneys and bubbles