octubre 4, 2022

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

La imagen de arriba puede parecer una imagen bastante común del cielo nocturno, pero lo que estás mirando es más especial que solo las estrellas titilantes. Cada uno de esos puntos blancos es un agujero negro supermasivo activo.

Y todos esos agujeros negros Devora 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 puntos de este tipo, los astrónomos crearon el mapa más detallado hasta ahora de los agujeros negros a bajas frecuencias de radio a principios de 2021, una hazaña que tomó años y un radiotelescopio del tamaño de Europa para ensamblar.

«Este es el resultado de muchos años de trabajo con datos extremadamente difíciles», dijo. El astrónomo Francesco de Gasperin explicó de la Universidad de Hamburgo en Alemania. «Tuvimos que idear nuevas formas de convertir las señales de radio en imágenes del cielo».

(Escaneo LOFAR / LOL)

Cuando los agujeros negros no funcionan mucho, no emiten ninguna radiación detectable, lo que los hace aún más difíciles de encontrar. Cuando un agujero negro está creando materia de forma activa, almacenada a partir de un disco de polvo y gas que orbita a su alrededor como el agua orbita un drenaje, las intensas fuerzas involucradas generan radiación en múltiples longitudes de onda que podemos detectar en la inmensidad del espacio.

Lo que hace que la imagen de arriba sea tan especial es que cubre longitudes de onda de radio extremadamente bajas, como lo revela LOw Frequency ARray (promesas) en Europa. Esta red interferométrica consta de aproximadamente 20.000 antenas de radio, 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 en frecuencias por debajo de 100 MHz, proporcionando una vista incomparable del cielo. Esta publicación de datos, que cubre el cuatro por ciento del cielo del norte, fue la primera del ambicioso plan de la red de obtener imágenes de todo el cielo del norte a frecuencias extremadamente bajas, el LOFAR LBA Sky Survey (LoLSS).

Dado que está basado en tierra, LOFAR tiene un gran obstáculo que superar que no afecta a los telescopios espaciales: la ionosfera. Esto es Especialmente problemático para ondas de radio de frecuencia ultrabaja, 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 atmosféricas. Para solucionar este problema, el equipo utilizó supercomputadoras cuyos algoritmos funcionan para corregir la interferencia ionosférica cada cuatro segundos. Durante las 256 horas que LOFAR ha mirado al cielo, hay muchas correcciones.

Esto nos dio una vista clara del cielo a frecuencias muy bajas.

«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, destello, y 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 detectados o no detectados en la región por debajo de 50 megahertz.

«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 espectro de radio de baja frecuencia, proporcionando información única sobre modelos físicos de galaxias, núcleos activos, cúmulos de galaxias y otras áreas de investigación. Este experimento representa un intento único de explorar el cielo de frecuencia ultrabaja con alta resolución y profundidad angular «.

Los resultados han sido publicados en Astronomía y astrofísica.

Una versión de este artículo se publicó por primera vez en febrero de 2021.