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Mostrando entradas con la etiqueta Agujeros Negros. Mostrar todas las entradas
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✨Composición de ALMA y Hubble de NGC 1433

Lunes 25 de Septiembre de 2017




En el centro de casi todas las galaxias del universo hay agujeros negros supermasivos, con masas de más miles de millones de veces la masa del Sol, incluso en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. En un pasado remoto, estos extraños objetos eran muy activos, engullendo enormes cantidades de material de sus alrededores, resplandeciendo con un brillo cegador y eyectando diminutas fracciones de esa materia a través de chorros extremadamente potentes. En el universo actual, la mayor parte de los agujeros negros supermasivos son mucho menos activos que en su juventud, pero la interacción entre los chorros y su entorno aún sigue moldeando a las galaxias. Dos nuevos estudios publicados en la revista Astronomy & Astrophysics, han utilizado ALMA para sondear los chorros de los agujeros negros a escalas muy diferentes, un agujero negro cercano y relativamente tranquilo en la galaxia NGC 1433 y un objeto muy distante y activo llamado PKS 1830-211. "ALMA ha revelado la existencia de una sorprendente estructura espiral en el gas molecular cercano al centro de NGC 1433," afirma Françoise Combes (Observatorio de París, Francia), autora principal del primer artículo.

"Esto explica cómo fluye el material hacia el interior para alimentar al agujero negro. Con estas nuevas y precisas observaciones de ALMA hemos descubierto un chorro de material que fluye fuera del agujero negro, extendiéndose solo unos 150 años luz. Es el chorro molecular de este tipo más pequeño observado hasta ahora en una galaxia externa". El descubrimiento de este chorro, que está siendo arrastrado desde el agujero negro central, muestra cómo este tipo de chorros pueden frenar la formación estelar y regular el crecimiento de los bulbos centrales de las galaxias. En PKS 1830-211, Ivan Martí-Vidal (Universidad Chalmers de Tecnología, Observatorio Espacial de Onsala, Onsala, Suecia) y su equipo también han observado y agujero negro supermasivo con un chorro, pero este es mucho más brillante y activo, que se encuentra en el Universo temprano. Esto resulta inusual ya que su brillante luz, en su camino hacia la Tierra, topa con una galaxia masiva, dividiéndose en dos imágenes debido a la lente gravitatoria.

De vez en cuando, de repente los agujeros negros supermasivos engullen una gran cantidad de masa, lo que aumenta la potencia de los chorros y provoca que la radiación aumente a las energías más altas. Ahora, ALMA ha captado, por casualidad, uno de estos eventos en PKS 1830-211. "Observar con ALMA este caso de “indigestión” de un agujero negro ha sido totalmente casual. Estábamos observando PKS 1830-211 con otros fines y entonces detectamos sutiles cambios de color e intensidad en las lentes gravitatorias. Tras estudiar con detalle este comportamiento inesperado llegamos a la conclusión de que estábamos observando, por un golpe de suerte, en el momento adecuado, justo cuando nueva materia fresca entraba en la base del chorro del agujero negro", afirma Sebastien Muller, uno de los coautores del segundo artículo. El equipo también quiso saber si este violento evento fue captado por otros telescopios y se sorprendieron al detectar una clara señal en rayos gamma gracias a las observaciones de monitorización del satélite Fermi-LAT.

El proceso que causó el aumento de radiación en longitudes de onda largas, captadas por ALMA, fue también el responsable del gran aumento de brillo en el chorro, alcanzando las energías más altas que pueden obtenerse en el Universo. "Es la primera vez que se establece una conexión tan evidente entre los rayos gamma y las ondas de radio submilimétricas partiendo de la observación del chorro de un agujero negro", añade Sebastien Muller. Las dos nuevas observaciones son solo el inicio de las investigaciones de ALMA en torno a los trabajos relacionados con los chorros de agujeros negros supermasivos, tanto cercanos como distantes. El equipo de Combes ya está estudiando otras galaxias activas cercanas con ALMA, y se espera que el singular objeto PKS 1830-211 sea el centro de muchas otras investigaciones futuras con ALMA y otros telescopios. "Aún queda mucho por conocer acerca de cómo los agujeros negros pueden crear esos enormes y energéticos chorros de materia y radiación", concluye Ivan Martí-Vidal. “Pero los nuevos resultados, obtenidos incluso antes de que se completara la construcción de ALMA, muestran que es una potente herramienta, única para sondear estos chorros, ¡y los descubrimientos no han hecho más que empezar!".


Crédito:   ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / NASA / ESA / F. Combes

✨Las ondas gravitacionales de IC 10

Lunes 11 de Septiembre de 2017




En 1887, el astrónomo estadounidense Lewis Swift descubrió una brillante nube, o nebulosa, que resultó ser una pequeña galaxia a unos 2,2 millones de años luz de la Tierra. Hoy en día, se conoce como la "Galaxia Estrella" IC 10, llamada así debido a la intensa actividad de formación de estrellas que ocurre allí. Más de cien años después del descubrimiento de Swift, los astrónomos están estudiando IC 10 con los telescopios más poderosos del siglo XXI. Nuevas observaciones con el Observatorio de rayos X Chandra revelan muchas parejas de estrellas que un día podrían convertirse en fuentes del fenómeno cósmico quizás más emocionante observado en los últimos años, las ondas gravitatorias. Al analizar las observaciones de Chandra de IC 10 que dura ya una década, los astrónomos encontraron más de una docena de agujeros negros y estrellas de neutrones alimentándose de gas de compañeras estelares jóvenes y masivas. Tales sistemas de doble estrella se conocen como "binarias de rayos X " porque emiten grandes cantidades de luz en rayos X. Como una estrella masiva orbita alrededor de su compañera compacta, ya sea un agujero negro o una estrella de neutrones. El material puede ser extraído de la estrella gigante para formar un disco de material alrededor del objeto compacto. Las fuerzas de fricción calientan el material a millones de grados, produciendo una fuente de rayos X brillante.

Cuando la estrella compañera masiva se queda sin combustible, sufrirá un colapso catastrófico que producirá una explosión de supernova, y dejará atrás un agujero negro o estrella de neutrones. El resultado final es dos agujeros negros, dos estrellas de neutrones, o un agujero negro y una estrella de neutrones. Si la separación entre los objetos llega a ser lo suficientemente pequeña como para que el tiempo pase, producirán ondas gravitacionales. Con el tiempo, el tamaño de su órbita se reducirá hasta que se fusionen. LIGO ha encontrado en los últimos dos años tres ejemplos de parejas de agujeros negros que se fusionan de esta manera. Galaxias como IC 10 son excelentes lugares para buscar binarios de rayos X. Muchas de estas estrellas recién nacidas serán parejas de estrellas jóvenes y masivas. Las parejas más masivas evolucionarán más rápidamente y dejarán atrás un agujero negro o una estrella de neutrones asociada con la estrella masiva restante. Si la separación de las estrellas es lo suficientemente pequeña, se producirá un sistema binario de rayos X. Esta nueva imagen compuesta de IC 10 combina datos de rayos X de Chandra en color azul, con una imagen óptica en colores rojo, verdey azul, tomada por el astrónomo aficionado Bill Snyder del Observatorio Espejo de los Cielos en Sierra Nevada, California. Las fuentes de rayos X detectadas por Chandra aparecen como un azul más oscuro que las estrellas detectadas en luz óptica.



Las estrellas jóvenes en IC 10 parecen ser de la edad justa como para dar una cantidad de interacción entre las estrellas masivas y sus compañeros compactos, produciendo la mayoría de las fuentes de rayos X. Si los sistemas fueran más jóvenes, entonces las estrellas masivas no habrían tenido tiempo de convertirse en supernova y producir una estrella de neutrones o agujero negro, o la órbita de la estrella masiva y el objeto compacto no tendrían tiempo de encogerse lo suficiente para comenzar la transferencia de masa. Si el sistema estelar fuera mucho más antiguo, entonces ambos objetos compactos probablemente ya se habrían formado. En este caso, la transferencia de materia entre los objetos compactos es improbable, impidiendo la formación de un disco que emite rayos X. Chandra detectó 110 fuentes de rayos X en IC 10. De éstas, más de cuarenta también se ven en luz óptica y 16 de ellas contienen estrellas supergigantes azules, que son el tipo de estrellas jóvenes, masivas y calientes descritas anteriormente. La mayoría de las otras fuentes son binarias de rayos X que contienen estrellas menos masivas. Varios de los objetos muestran una fuerte variabilidad en su salida de rayos X, indicativa de interacciones violentas entre las estrellas compactas y sus compañeras.


Crédito:   Rayos X: NASA / CXC / UMass Lowell / S.Laycock. Óptico: Bill Snyder Astrofotografía 

✨Viento y reflejos de un agujero negro

Viernes 25 de Agosto de 2017




Se cree que la forma alargada de la nube de gas que sale de la galaxia M77, situada a 50 millones de años luz, se debe al efecto de embudo de una nube en forma de rosquilla compuesta de gas frío y polvo que rodea el agujero negro. Esta nube aparece como una mancha blanca alargada en las imágenes de rayos X de 3 colores que acompaña a la imagen óptica, tiene una masa de aproximadamente 5 millones de estrellas como el Sol. Las observaciones de radio indican que la nube se extiende desde algunos años luz dentro de del agujero negro hacia el exterior, a cerca de 300 años luz. Los rayos X observados en la nube, son rayos X dispersos y reflejados que probablemente provienen de un disco oculto de gas caliente formado por remolinos de materia muy cerca del agujero negro. La nube es producto del gas soplado a alta velocidad, pero el disco oculto también puede estar involucrado. Bajo éstas líneas una imagen diferente, que combina las observaciones del Obsercvatorio Espacial Chandra, con las de radio del VLA e imágenes ópticas.



El calentamiento de los rayos X del gas, situados más lejos en la galaxia, contribuye a las partes externas más lentas del viento. Las observaciones con los espectrómetros a bordo del Observatorio Espacial Chandra, permiten a los científicos estimar la composición, la temperatura y la velocidad de flujo del gas. Demuestran que la composición del material en el viento es aproximadamente similar a la de la atmósfera del Sol, a excepción de un déficit de átomos de oxígeno, y que tiene una temperatura de unos 100.000 grados Celsius. La velocidad media del gas es de aproximadamente 1 millón de millas por hora. Una porción del gas se precipita en el agujero negro, pero un poco de este gas es expulsado lejos de la galaxia. Los rayos X de alta energía producidos por el gas cerca del agujero negro calientan el gas de salida, haciendo que brille con energías de rayos X inferiores.


Crédito imagen 1:    Rayos X: NASA / CXC / MIT / UCSB / P.Ogle; Óptico: NASA / STScI / A.Capetti 
Crédito imagen 2:    Rayos X: NASA / CXC / MIT / C.Canizares, D.Evans; Óptica: NASA / STScI, Radio: NSF / NRAO / VLA 

✨Fuentes de rayos X en Sagitario A

Domingo 6 de Agosto de 2017




Esta es una imagen del Observatorio Espacial Chandra del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, también conocido como Sagitario A. La imagen fue elaborada a partir de exposiciones de rayos X. Además de las fuentes de Sagitario A, se detectaron más de dos mil fuentes de rayos X en la región, convirtiéndose en uno de los campos más ricos jamás vistos. Durante el período de observación de dos semanas, Sagitario A tuvo un crecimieno de intensidad en las fuentes de rayos X más de 6 veces. La causa de estos estallidos no se entiende, pero la rapidez con la que suben y bajan indica que están ocurriendo cerca del horizonte de eventos, o punto de no retorno situado alrededor del agujero negro. Incluso durante la intensidad de las ráfagas de emisión de rayos X desde la vecindad del agujero negro es relativamente débil. Esto sugiere que Sagitario A, que tiene 3 millones de veces la masa del Sol, es un agujero negro hambriento.

La evidencia de tales explosiones se reveladas en la imagen como enormes lóbulos, adquieren una temperatura en el gas de 20 millones de grados centígrados, vistos en la imagen como lazos rojos aproximadamente a las 11 y las 5 en punto, que se extienden durante decenas de años luz a cada lado Del agujero negro. Esto indica que ocurrieron enormes explosiones varias veces durante los últimos diez mil años. Se espera que el análisis posterior de la imagen de Sagitario A proporcione a los astrónomos una mejor comprensión de cómo crece el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia y cómo interactúa con su entorno. Este conocimiento también ayudará a comprender el origen y la evolución de los agujeros negros supermasivos aún mayores encontrados en los centros de otras galaxias.


Crédito:   NASA / CXC / MIT / FKBaganoff

✨Agujeros negros en Abell 400

Martes 2 de Mayo de 2017




Esta imagen compuesta de radio en color rosa y de rayos X en color azul del cúmulo de galaxias Abell 400, muestra chorros de radio inmersos en una vasta nube de gas que emite rayos X a varios millones grados que impregnan todo el cúmulo de galaxias. Los chorros emanan de la proximidad de dos agujeros negros, que se ven en la imagen como puntos brillantes. Estos agujeros negros están en la galaxia dumbbell ó NGC 1128, que está produciendo la gigante fuente de radio. La peculiar estructura visible en la imagen se debe a dos grandes galaxias que se encuentran en el proceso de fusión. Tales fusiones son comunes en un ambiente congestionado que experimentan los cúmulos de galaxias. Una hipótesis alternativa es que la estructura aparente es el resultado de una coincidencia en el tiempo cuando las dos galaxias están pasando una al lado de la otra, como barcos en un mar cósmico. El análisis cuidadoso de los últimos datos de Chandra y de radio sobre 3C 75 indica que las galaxias y sus agujeros negros están unidos por gravedad mutua. Mediante el estudio de la forma y la dirección de los chorros de radio, los astrónomos fueron capaces de determinar la dirección y el movimiento de los agujeros negros.

La apariencia en forma de flecha de los chorros de radio es producido por el rápido movimiento de la galaxia a través del gas caliente del cúmulo de galaxias, casi de la misma manera que el pañuelo de un motociclista es barrido hacia atrás por el viento cuando viaja a toda velocidad por la carretera. Los agujeros negros binarios en 75 3C están a unos 25.000 años luz de distancia uno del otro. Es probable que en una etapa anterior de su evolución hayan estado a unos 3.000 años luz de distancia. Las simulaciones por ordenador indican que los agujeros negros supermasivos binarios producen una espiral gradual del uno hacia el otro hasta que se unan para formar un único agujero negro más masivo, acompañado por un enorme estallido de ondas gravitatorias. Estas ondas gravitacionales se extenderían a través del Universo y producen ondas en el tejido del espacio, que aparecería como pequeños cambios en la distancia entre dos puntos cualesquiera. Sensibles detectores de ondas gravitacionales programados para ser operativos en la próxima década podría detectar estos eventos, que se estima que ocurren varias veces al año en el Universo observable.


Crédito:   De rayos X: NASA / CXC / Aifa / D.Hudson y T.Reiprich; Radio: NRAO / VLA / NRL 

✨Eyecciones del agujero negro de Centaurus A

Jueves 3 de Noviembre de 2016




Esta imagen de Centaurus A, muestra una espectacular vista de un energético agujero negro supermasivo. Las eyecciones y los lóbulos impulsados por el agujero negro central en esta galaxia cercana, se muestran en los datos submilimétricas (naranja) desde el telescopio Atacama Pathfinder Experiment (APEX) en Chile, y los datos de rayos X (de color azul) corresponden al observatorio espacial de rayos X Chandra. Los datos de luz visible pertenecen al Wide Field Imager instalado en el telescopio ESO de 2,2 metros Max-Planck, que también se encuentra en Chile, y muestra la senda de polvo en las galaxias y las estrellas de fondo.

El chorro de energía de rayos X en la parte inferior izquierda se extiende a unos 13.000 años luz de distancia del agujero negro del centro de la galaxia. Los datos APEX muestra que el material que transporta el chorro se desplaza a la mitad de la velocidad de la luz.



Crédito:    Rayos X: NASA / CXC / CfA / R.Kraft; Submilimétrico: MPIfRESO / APEX / A.Weiss; Óptica: ESO / WFI 

✨Un coro de agujeros negros

Martes 9 de Agosto de 2016



En ésta imagen los puntos azules de éste campo de las galaxias, conocido como el campo COSMOS, son galaxias que contienen agujeros negros supermasivos que emiten rayos X de alta energía. Los agujeros negros fueron detectados por el Observatorio Matriz Nuclear Espectroscópico, o NuSTAR, que vió 32 agujeros negros en este campo de galaxias y ha observado cientos a través de todo el cielo hasta el momento. Los otros puntos de colores son galaxias que albergan agujeros negros emiten rayos X de baja energía, y fueron descubiertos por el observatorio de rayos X Chandra. Los datos de Chandra muestran los rayos X con energías entre 0,5 a 7 kiloelectron voltios, mientras que los datos de NuSTAR presentan los rayos X de 8 a 24 voltios kiloelectron.

NuSTAR es una pequeña misión exploradora del cosmos liderada por Caltech y gestionada por JPL para la Dirección de Misiones Científicas en Washington. NuSTAR fue desarrollado en colaboración con la Universidad Técnica de Dinamarca y la Agencia Espacial Italiana (ASI). La nave fue construida por Orbital Sciences Corp., Dulles, Virginia. El centro de operaciones de la misión de NuSTAR está en la Universidad de Berkeley, y el archivo de datos oficial está en el Centro de Archivos de Investigación Astrofísica de Altas Energías Científicas. ASI proporciona la estación terrestre de la misión y un archivo de enlaces. JPL es administrado por Caltech para la NASA.



Crédito:  NASA / JPL-Caltech

✨Un fantasma cósmico

Sábado 6 de Agosto de 2016



El objeto azul difuso cerca del centro de la imagen se cree que es un fantasma cósmico generado por una enorme erupción de un agujero negro supermasivo en una galaxia distante. Este fantasma de rayos X, también conocido como HDF 130, es lo que queda después del paso de las ondas de radio potentes de partículas que viajan lejos del agujero negro a casi la velocidad de la luz. Como los electrones irradian la energía que producen los rayos X mediante la interacción con el mar omnipresente de fotones restantes desde el Big Bang, la radiación cósmica de fondo. Las colisiones entre los electrones y los fotones del fondo pueden impartir suficiente energía para que los fotones sean impulsados en la banda de energía de rayos X. La forma de cigarro de HDF 130 y su longitud de unos 2,2 millones de años luz están relacionadas con las propiedades de los chorros de radio.

HDF 130 está a más de 10 mil millones de años luz de distancia y se produjo en algún momento a partir de 3 mil millones de años después del Big Bang, cuando las galaxias y los agujeros negros se estaban formando a un ritmo elevado. Cerca del centro del fantasma, visto aquí en rayos X, es una fuente puntual de radio que indica la presencia de un creciente agujero negro supermasivo. Esta fuente se corresponde con la ubicación de una galaxia elíptica masiva visible en profundas imágenes ópticas (que no se muestran aquí). El objeto rojo cercano a la imagen del SDSS situado inmediatamente por encima ya la derecha de la fuente de radio es otra galaxia no relacionada y situada más cerca de la Tierra.

Esta es una imagen compuesta que muestra una pequeña región del emisferio norte. Se muestra en azul y es una imagen profunda del Observatorio de rayos X Chandra, en rojo es una imagen de la Multi-Element Radio Linked Interferómetro de red (MERLIN) un conjunto de telescopios de radio con sede en Gran Bretaña. Y una imagen óptica del Sloan Digital Sky Survey (SDSS) se muestra en blanco, amarillo y naranja.



Crédito:  De rayos X (NASA / CXC / IoA / A.Fabian et al.); Óptico (SDSS); Radio (STFC / JBO / MERLIN)

✨Dos agujeros negros en proceso de fusión

Domingo 3 de Julio de 2016



Los científicos creen que estos agujeros negros están tan cerca porque están en medio de una espiral gravitacional, un proceso que comenzó hace unos 30 millones de años. Se estima que los dos agujeros negros con el tiempo derivarán en una fusión que formará un sólo agujero negro más grande, dentro de algunas decenas o cientos de millones de años a partir de ahora. La búsqueda y el estudio de la fusión de agujeros negros se ha convertido en un campo muy activo de investigación en astrofísica. Desde hace décadas ha habido un gran interés en las observaciones y seguimiento de NGC 6240 por Chandra y otros telescopios, así como una búsqueda de sistemas similares. La comprensión de lo que sucede cuando estos exóticos objetos interactúan entre sí sigue siendo una cuestión intrigante para los científicos. La formación de múltiples sistemas de agujeros negros supermasivos debe ser común en el Universo, ya que muchas galaxias experimentan colisiones y fusiones con otras galaxias, la mayoría de las cuales contienen agujeros negros supermasivos. Se cree que los dúos de agujeros negros masivos pueden explicar algunos de los comportamientos inusuales, por el rápido crecimiento de los agujeros negros supermasivos, como la distorsión y la flexión que se puede ver en los potentes chorros que producen. Además, los dúos de agujeros negros masivos en el proceso de fusión son las fuentes más potentes de ondas gravitacionales en el Universo.

Esta imagen de NGC 6240 contiene datos de rayos X de Chandra (que se muestran en rojo, naranja y amarillo) que se han combinado con una imagen óptica del telescopio espacial Hubble. El descubrimiento de la fusión de dos agujeros negros se anunció sobre la base de datos de Chandra en esta galaxia. Los dos agujeros negros están a sólo 3.000 años luz de distancia y son vistos como las fuentes puntuales más brillantes en el centro de la imagen.



Crédito:  De rayos X (NASA / CXC / MIT / C.Canizares, M.Nowak); Óptico (NASA / STScI)

✨Un agujero negro destruye una estrella

Sábado 11 de Junio de 2016



Desde el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y los telescopios Magallanes, la evidencia sugiere una estrella que ha sido destruida por un agujero negro de masa intermedia en un cúmulo globular. En esta imagen, los rayos X de Chandra se muestran en azul y se superponen en una imagen óptica del telescopio espacial Hubble. Las observaciones de Chandra muestran que este objeto es lo que se denomina una fuente de rayos X ultraluminosa (ULX). Una inusual clase de objetos, los ULXs emiten más rayos X que cualquier fuente de rayos X estelar conocida, pero menos que las brillantes fuentes de rayos X asociados a los agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias. Su naturaleza exacta sigue siendo un misterio, pero una sugerencia es que algunos ULXs son agujeros negros con masas de entre aproximadamente cien y mil veces la del Sol. Los datos obtenidos en luz visible con los telescopios Magellan I y II en Las Campanas, Chile, también proporcionan información interesante acerca de este objeto, que se encuentra en la galaxia elíptica NGC 1399 en el cúmulo de galaxias de Fornax . El espectro de emisión se revela a partir del oxígeno y el nitrógeno, pero no de hidrógeno, un raro conjunto de señales desde el interior de los cúmulos globulares. Las condiciones físicas deducidas a partir de los espectros sugieren que el gas está en órbita alrededor de un agujero negro de al menos 1.000 masas solares.

Para explicar estas observaciones, los investigadores sugieren que una estrella enana blanca se desvió cerca de un agujero negro de masa intermedia y fue destrozada por las fuerzas de marea. En este escenario la emisión de rayos X es producida por los desechos de la estrella enana blanca perturbada, que se calienta a medida que cae hacia el agujero negro y la emisión óptica proviene de los desechos que se iluminan por estos rayos X. Otro aspecto interesante de este objeto es que se encuentra dentro de un cúmulo globular muy antiguo y con las estrellas muy juntas. Los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que algunos cúmulos globulares contienen agujeros negros de masa intermedia, pero no ha habido ninguna evidencia concluyente de su existencia allí hasta la fecha. Si se confirma, este hallazgo podría representar la primera justificación.



Crédito:  Rayos X: NASA / CXC / UA / J. Irwin et al; Óptica: NASA / STScI

✨El corazón de la oscuridad

Miércoles 8 de Junio de 2016



Los astrónomos saben desde hace tiempo que el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, conocido como Sagitario A, es un devorador particularmente pobre. El combustible para este agujero negro proviene de los fuertes vientos que soplan desde unas pocas docenas de estrellas masivas jóvenes que se concentran en las inmediaciones. Estas estrellas se encuentran a una distancia relativamente grande de Sagitario A, donde la gravedad del agujero negro es débil, por lo que sus vientos de alta velocidad son difíciles para que sean capturados y engullidos por éste agujero negro. Los científicos han calculado previamente que Sagitario A debe consumir sólo alrededor del 1% del combustible transportado en los vientos. Sin embargo, ahora parece que Sagitario A consume incluso menos de lo esperado. ¿Por qué tiene una alimentación tan pobre? La respuesta se puede encontrar en un nuevo modelo teórico desarrollado utilizando datos de una exposición fotográfica muy profunda realizado por el Observatorio de Rayos X Chandra. Este modelo mide el flujo de energía entre dos regiones alrededor del agujero negro, una zona interior que está cerca del llamado "horizonte de sucesos" (el límite más allá del cual ni siquiera la luz puede escapar), y una región externa que incluye la fuente de combustible del agujero negro, porviniente de las estrellas jóvenes que se están hasta un millón de veces más lejos.

Las colisiones entre las partículas de la energía de transferencia de la zona interior caliente de partículas a la región externa más fría, se produce a través de un proceso llamado de conducción. Esto a su vez, proporciona una presión adicional hacia el exterior que hace que casi todo el flujo de gas en la región exterior, caiga lejos del agujero negro. El modelo parece explicar bien la forma extendida de gas caliente detectado alrededor de Sagitaio A en rayos X, así como las características observadas en otras longitudes de onda. Esta imagen de Chandra de nuestro agujero negro anfitrión y la región circundante, se basa en datos de una serie de observaciones con una duración total de aproximadamente un millón de segundos, o casi dos semanas. una observación tan profunda ha dado a los científicos una visión sin precedentes del remanente de supernova cerca de Sagitario A conocida como Sgr A Oriente, y los lóbulos de gas caliente que se miden una docena de años luz desde cualquier lado del agujero negro. Estos lóbulos proporcionan la evidencia de poderosas erupciones que han ocurrido varias veces en los últimos diez mil años.

La imagen también contiene varios filamentos misteriosos de rayos X, algunos de los cuales pueden ser enormes estructuras magnéticas que interactúan con las corrientes de electrones de alta energía producidas al girar rápidamente las estrellas de neutrones. Tales características son conocidas como nebulosas de viento púlsar.



Crédito:  NASA / CXC / MIT / FK Baganoff

✨El imprevisible agujero negro de Andrómeda

Jueves 2 de Junio de 2016



La gran imagen muestra una vista óptica del el Digitized Sky Survey, de la Galaxia de Andrómeda, también conocida como M31. El recuadro muestra los datos del observatorio de Rayos X Chandra de una pequeña región en el centro de Andrómeda. La imagen de la izquierda muestra la suma de 23 imágenes tomadas con la cámara de alta resolución de Chandra (HRC) y la imagen de la derecha muestra la suma de 17 imágenes HRC. Tres fuentes de rayos X son claramente visibles la imagen de Chandra, incluyendo una fuente débil cerca del centro de la imagen. Después de 2006, una cuarta fuente, llamada M31, aparece justo debajo ya la derecha de la fuente central, producida por material que cae en el agujero negro supermasivo en M31. Un estudio detallado de las observaciones de Chandra durante más de diez años muestra que M31 estaba en un estado muy tranquilo desde 1999 hasta principios de 2006. Sin embargo, el 6 de enero de 2006, el agujero negro se convirtió siendo un centenar de veces más brillante, lo que sugiere un estallido de rayos-X. Esta fue la primera vez que el evento creado por un agujero negro supermasivo había sido visto en el universo cercano ó local. Después de la explosión, M31 entró en otro estado relativamente tenue, pero era casi diez veces más brillante que el promedio anterior a 2006. El estallido sugiere que una tasa relativamente alta de la materia cae sobre M31 seguido de una importante tasa aún menor.

Al igual que el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, M31 es sorprendentemente tranquila. De hecho, el agujero negro de Andrómeda es de diez a cien mil veces más débil a la luz de rayos X de lo que los astrónomos esperaban dada la reserva de gas a su alrededor. Los agujeros negros tanto en Andrómeda como en la Vía Láctea proporcionan laboratorios especiales para estudiar el tipo más tenue de la acreción visto alguna vez a un agujero negro supermasivo.



Crédito:  De rayos X (NASA / CXC / SAO / Li), Óptica (DSS)

✨Los agujeros negros pueden dar forma a las galaxias

Sábado 30 de Abril de 2016



Esta es una imagen compuesta de NGC 1068, una de las galaxias más cercanas y más brillantes que contienen un rápido crecimiento de su agujero negro supermasivo central. Datos de rayos X del observatorio espacial Chandra se muestran en rojo, los datos ópticos del telescopio espacial Hubble son en color verde y las ondas de radio son del Very Large Array en color azul. La estructura en espiral de NGC 1068 se muestra por los datos ópticos de rayos X, y un bólido impulsado por el agujero negro supermasivo central se muestra con los datos de radio. Las imágenes de rayos X y los espectros de Transmisión de Alta Energía obtenidos usando Chandra muestran que un fuerte viento está siendo conducido lejos del centro de NGC 1068 a una tasa de aproximadamente un millón de millas por hora. Este viento es probable el que genera gas circundante que se acelera y se calienta a medida que los remolinos se aproximan al agujero negro. Una porción del gas es atraído hacia el agujero negro, pero el resto es empujado lejos. Los rayos X de alta energía producidos por el gas cerca del agujero negro calientan el gas y lo hacen brillar en energías de rayos X más bajas.

Este estudio de Chandra es mucho más profundo que las observaciones de rayos X anteriores. Se permitió a los científicos hacer un mapa de alta definición del volumen en forma de cono iluminado por el agujero negro y sus vientos, y hacer mediciones precisas de cómo la velocidad del viento varía a lo largo del cono. Con estos datos se muestra que cada año varias veces la masa del Sol se está depositando a grandes distancias, a unos 3.000 años luz del agujero negro. El viento probablemente lleva suficiente energía para calentar el gas circundante y suprimir la formación de nuevas estrellas. Estos resultados ayudan a explicar cómo un agujero negro supermasivo puede alterar la evolución de su galaxia anfitriona. Durante mucho tiempo se ha sospechado que el material despedido lejos de un agujero negro puede afectar a su entorno, sino una cuestión clave ha sido si el retroceso del agujero negro por lo general suministra energía suficiente para tener un impacto significativo. NGC 1068 se encuentra a unos 50 millones de años luz de la Tierra y contiene un agujero negro supermasivo, aproximadamente dos veces más masivo que el que está en el centro de la Vía Láctea.


Crédito:  De rayos X (NASA / CXC / MIT / C.Canizares, D.Evans); óptica (NASA / STScI); Radio (NSF / NRAO / VLA)

✨Descubren un agujero negro en retroceso durante una investigación cósmica

Viernes 1 de Abril de 2016



La evidencia de un agujero negro en retroceso se ha encontrado con los datos del Observatorio de rayos X Chandra, XMM-Newton, el telescopio espacial Hubble (HST), y varios telescopios terrestres. Un nuevo documento informa de que este agujero negro en retroceso fue causado ya sea por un efecto de catapulta producido en un sistema triple de agujeros negros, o de los efectos de las ondas gravitacionales producidas después de que dos agujeros negros supermasivos se fusionaron unos pocos millones de años antes. El descubrimiento de este objeto, con sede en esta imagen compuesta, proviene de una investigación, de longitud de onda múltiple grande, conocida como la Investigación de Evolución Cósmica (COSMOS). De las 2.600 fuentes de rayos X que se encontraron en el cosmos, sólo CID-42 está situado en una galaxia aproximadamente a 3,9 millones de años luz de distancia, que coincide con dos fuentes muy cercanas ópticas y compactas. En esta imagen, la fuente de rayos X detectada por Chandra es de color azul, mientras que los datos del Hubble se ven en oro. Las dos fuentes blancas cerca del centro de la imagen se ven en los datos ópticos del HST, pero están demasiado cerca para que Chandra pueda separarlas.

La cola larga de la galaxia sugiere que se ha producido una fusión de galaxias hace relativamente poco tiempo, sólo unos pocos millones de años antes. Los datos del Very Large Telescope y el telescopio Magellan dan evidencia de que hay una gran diferencia de velocidad entre las dos fuentes ópticas de al menos aproximadamente tres millones de millas por hora. El espectro de rayos X de Chandra y XMM-Newton proporcionan información adicional sobre CID-42. La absorción del gas rico en hierro muestra que el gas se está moviendo rápidamente lejos de nosotros en comparación al resto de la galaxia. Este podría ser el gas en la galaxia entre nosotros y uno de los agujeros negros que se cae en el agujero negro principal, o podría ser gas en el lado más alejado del agujero negro que está siendo expulsado lejos.

Tomados en conjunto, estos elementos de información permiten dos escenarios diferentes para lo que está sucediendo en este sistema, y la naturaleza de las dos fuentes ópticas en el centro de la imagen. En el primer escenario, los investigadores suponen que un triple encuentro de agujeros negros fue producido por un proceso de dos pasos. En primer lugar, una colisión entre dos galaxias que creó una galaxia con dos agujeros negros en una órbita cercana. Antes de que estos agujeros negros pudieran fusionarse, se produjo otra colisión de galaxias, y otro agujero negro supermasivo se precipitó en espiral hacia los dos agujeros negros ya existentes. La interacción entre los tres agujeros negros resultó en que el más pequeño es expulsado. En este caso, la fuente en la parte inferior izquierda de la pareja central de fuentes ópticas es un galáctico núcleo activo (AGN) alimentado por material que está siendo arrastrado cayendo sobre el agujero negro supermasivo sin poder escapar. La fuente en la parte superior derecha de la pareja central es un AGN que contiene el agujero negro que resultó de la fusión de los dos agujeros negros restantes.

En este escenario tirachinas, la absorción de rayos X de alta velocidad puede ser explicado como un viento de alta velocidad que sopla lejos de la AGN en la parte superior derecha que absorbe la luz del AGN en la parte inferior izquierda. Sobre la base de su espectro óptico, se cree que el AGN en la parte superior derecha es oscurecida por un ataque de polvo y gas. En casi todos los casos un viento de un AGN sería indetectable, pero aquí está iluminada por el otro AGN, dando la primera evidencia de que existen vientos rápidos en la invisivilidad AGN. Una explicación alternativa propone una fusión entre dos agujeros negros supermasivos en el centro de la galaxia. La asimetría de las ondas gravitacionales emitidas en este proceso hizo que el agujero negro resultante de la fusión fue expulsado del centro de la galaxia. En este escenario, el agujero negro eyectado es la fuente puntual en la parte inferior izquierda de la pareja central y un grupo de estrellas que deja atrás en el centro de la galaxia situadas en la parte superior derecha. La absorción de rayos X observada sería causada por el gas que cae en el agujero negro en retroceso.

Futuras observaciones pueden ayudar a eliminar o confirmar la teoría de uno de estos escenarios. Un equipo de investigadores dirigido por Francesca Civano y Martin Elvis del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA). El segundo escenario, en relación con el retroceso de un agujero negro súper masivo causado por una falta de ondas gravitacionales, recientemente se ha propuesto por Peter Jonker del Instituto Holandés para la Investigación Espacial en Utrecht como una posible explicación de una fuente en una galaxia diferente. En este estudio, dirigido por Peter Jonker del Instituto Holandés para la Investigación Espacial en Utrecht, una fuente de rayos X de Chandra fue descubierta aproximadamente a diez mil años luz, lejos del centro de una galaxia. Tres posibles explicaciones para este objeto son que es un tipo inusual de supernova, o una fuente de rayos X ultraluminosas con una contraparte óptica muy brillante o un agujero negro supermasivo en retroceso como consecuencia de una falta de ondas gravitacionales.


Crédito:  Rayos X: NASA / CXC / SAO / F.Civano et al. Óptica: NASA / STScI

✨Microcuásar desaparece en el espectro óptico

Domingo 20 de Marzo de 2016



Esta imagen compuesta muestra un potente microquásar que contiene un agujero negro en las afueras de la cercana galaxia NGC 7793, situada a 12,7 millones de años luz. Podemos situar éste objeto en la parte superior Izquierda de la fotografía, perfectamente visible en el vídeo que acompañamos en ésta entrada. La imagen contiene datos del Observatorio de rayos X Chandra en rojo, verde y azul, los datos ópticos del el Very Large Telescope en color azul claro, y la emisión óptica por hidrógeno "H-alfa" del telescopio CTIO de 1,5 m. en color oro. Los datos de rayos X del microquásar, muestra que es un sistema que contiene un agujero negro de masa estelar que es alimentado por una estrella compañera. Remolinos de gas hacia el agujero negro forman un disco alrededor del microquásar. Retorcidos campos magnéticos en el disco generan violentas fuerzas electromagnéticas que impulsan una parte del gas a gran distancia desde el disco a altas velocidades en dos chorros, creando una enorme burbuja de gas caliente de unos 1.000 años luz de diámetro.


video

La tenue fuente de color verde y azul cerca de la mitad del objeto, corresponde a la posición del agujero negro, mientras que el amarillo, en la parte superior derecha del objeto, el rojo y las fuentes en tonos amarillos debajo y a la izquierda del agujero negro corresponden a puntos donde los chorros están arando y calentando el gas que lo rodea. La nebulosa producida por la energía de los chorros se ve claramente en la imagen con filtros H-alfa. Los chorros del microquásar en NGC 7793 son los más potentes jamás vistos en un agujero negro de masa estelar, y los datos muestran que una sorprendente cantidad de energía del agujero negro está siendo arrastrada por los vientos, en vez de por la radiación del material que emana del interior. La potencia de los chorros se estima que es aproximadamente diez veces mayor que los vistos en el famoso microquásar situado en nuestra propia galaxia, llamado SS433. Este sistema en NGC 7793 es una versión en miniatura de los cuásares de gran tamaño en los centros de las galaxias de radio, que contienen agujeros negros que van de millones a miles de millones de veces la masa del Sol.

Fotografía Original                     Vídeo Original 

Crédito:  De rayos X (NASA / CXC / Univ de Estrasburgo / M Pakull); Óptico (ESO / VLT / Univ de Estrasburgo / M Pakull); H-alfa (NOAO / AURA / NSF / CTIO 1,5 m)

✨Supernova crea un agujero negro

Lunes 7 de Marzo de 2016



Esta imagen compuesta muestra una supernova en la galaxia M100, que puede contener el agujero negro más pequeño y joven conocido en nuestro vecindario cósmico. En esta imagen, los rayos X del Observatorio de rayos X Chandra son de color oro, mientras que el Very Large Telescope de ESO muestran los datos en color amarillo, blanco y azul, y en el infrarrojo del Telescopio Espacial Spitzer son de color rojo. la supernova se conoce como SN 1979C. Se informó por primera vez  de SN 1979C al ser visto por un astrónomo aficionado en 1979. La galaxia M100 está situada en el cúmulo de Virgo a unos 50 millones de años luz de la Tierra. Esta edad de aproximadamente 30 años, además de su relativamente corta distancia, hace que SN 1979C sea el ejemplo más cercano, donde se ha observado el nacimiento de un agujero negro, si la interpretación por parte de los científicos es correcta. Los datos de Chandra, el XMM-Newton y el observatorio ROSAT de Alemania revelaron una fuente brillante de rayos X que se ha mantenido estable durante los 12 años transcurridos entre 1995 y 2007 sobre los que se ha observado.

Este comportamiento y el espectro de rayos X, o la distribución de los rayos X con energía, apoyan la idea de que el objeto de SN 1979C es un agujero negro que se alimenta ya sea por material que cae en el agujero negro después de la supernova, o desde una estrella binaria compañera. Los científicos creen que la supernova se formó cuando una estrella 20 veces más masiva que el Sol colapsó. Es un tipo particular de supernova donde la estrella colapsada habría expulsado parte de su envoltura exterior rica en hidrógeno, antes de la explosión, por lo que es poco probable la asociación con estallidos de rayos gamma (GRB). Las supernovas a veces se asocian con los GRB, pero sólo cuando la estrella que esplosiona hubiera perdido por completo su envoltura de hidrógeno. Como la mayoría de los agujeros negros, se debería formar cuando el núcleo de una estrella colapsa y un estallido de rayos gamma no se produce, esta puede ser la primera vez que se ha observado la formación de un agujero negro.

Las obsevaciones confirman la temprana edad de 30 años del agujero negro, que es la edad del remanente tal como aparece en la imagen. Los astrónomos citan las edades de esta manera debido a la naturaleza observada en su campo, donde su conocimiento del Universo se basa casi por completo en la radiación electromagnética recibida por los telescopios.


Crédito:   Rayos X: NASA / CXC / SAO / D.Patnaude, óptica: ESO / VLT, infrarrojo: NASA / JPL / Caltech

✨Agujeros negros masivos en el Universo temprano

Viernes 26 de Febrero de 2016



Esta imagen compuesta tomada por el Observatorio de rayos X Chandra y el Telescopio Espacial Hubble, combina rayos X, vistas ópticas y vistas infrarrojas. Con el estudio de estas imágenes, los astrónomos han obtenido la primera evidencia directa de que los agujeros negros son comunes en el Universo temprano y se muestran muy pequeños, lo que indica que los agujeros negros crecieron de forma más agresiva de lo que se pensaba. Los astrónomos obtuvieron lo que se conoce como el Chandra Deep Field Sur, apuntando el telescopio a la misma zona del cielo durante más de seis semanas. La imagen compuesta muestra una pequeña parte, donde las fuentes de Chandra son de color azul, los datos ópticos del HST se muestran en verde y azul, y los datos infrarrojos del Hubble están en rojo y verde.

Los nuevos datos de Chandra permitieron a los astrónomos buscar agujeros negros en 200 galaxias distantes, de cuando el universo tenía entre aproximadamente 800 millones y 950 millones de años. Estas galaxias distantes se detectaron utilizando los datos del Hubble. El resto de las 200 galaxias se encontraron en otras observaciones del espacio profundo. Ninguna de las galaxias se detectó de forma individual con Chandra, por lo que el equipo utilizó una técnica que se basó en la capacidad de Chandra para determinar con mucha precisión la dirección desde la cual los rayos X llegaron a sumar todos los recuentos de rayos X cerca de las posiciones de estas galaxias distantes. Como resultado, las dos imágenes superpuestas muestran los rayos X de baja energía y los rayos X de alta energía. señales estadísticamente significativas se encuentran en ambas imágenes.

Estos resultados implican que entre el 30% y el 100% de las galaxias distantes contienen agujeros negros supermasivos en crecimiento. Extrapolando estos resultados desde el relativamente pequeño campo de visión que se observó en el cielo, hay por lo menos 30 millones de agujeros negros supermasivos en el Universo temprano. Este es un dato 10.000 veces mayor que el número estimado de quásares en el Universo temprano. La señal más fuerte en rayos X de alta energía implica que los agujeros negros están casi todos envueltos en espesas nubes de gas y polvo. Aunque se generan cantidades copiosas de luz óptica por la caída de material sobre los agujeros negros, esta luz es bloqueada dentro del núcleo de la galaxia en la que se ubica el agujero negro y es indetectable por los telescopios ópticos. Sin embargo, las altas energías de rayos X pueden penetrar estos velos, permitiendo ver el interior de los agujeros negros para ser estudiados.


Crédito:   Rayos X: NASA / CXC / U.Hawaii / E.Treister et al; Infrarrojo: NASA / STScI / UCSC / G.Illingworth; Óptica: NASA / STScI / S.Beckwith y col