Primeras observaciones exitosas con el instrumento GRAVITY al centro galáctico

Artículo publicado el 23 de junio de 2016 en ESO

Sonda para el estudio de agujeros negros funciona ahora con las cuatro Unidades de Telescopio del VLT.

Un equipo europeo de astrónomos ha utilizado el nuevo instrumento GRAVITY, instalado en el Very Large Telescope de ESO, para obtener interesantes observaciones del centro de la Vía Láctea, al combinar la luz de las cuatro Unidades de Telescopio de 8,2 metros por primera vez. Estos resultados proporcionan una idea de la innovadora ciencia que GRAVITY será capaz de producir al momento de sondear los campos gravitatorios de gran intensidad cercanos al agujero negro central supermasivo y poner a prueba la validez de la teoría general de la relatividad de Einstein.

Artist’s impression of the star S2 passing very close to the supermassive black hole at the centre of the Milky Way

Impresión artística de S2 pasando cerca del agujeros negros supermasivo en el centro de la Vía Láctea Crédito: ESO/L. Calçada

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Se anuncia la segunda detección de ondas gravitatorias

Artículo publicado por Kathryn Jepsen el 15 de junio de 2016 en Symmetry Magazine

Por segunda vez, científicos de las colaboraciones LIGO y Virgo vieron ondas gravitatorias procedentes de la fusión de dos agujeros negros.

Científicos de las colaboraciones LIGO y Virgo anunciaron la observación de ondas gravitatorias originadas por la fusión de dos agujeros negros. Este anuncio sigue al anterior, hace apenas unos meses, de la primera detección de ondas gravitatorias, también procedente de la fusión de dos agujeros negros.

Ondas gravitatorias

Ondas gravitatorias

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El pelo suave ayuda a resolver la paradoja de la información en los agujeros negros

Artículo publicado por Edwin Cartlidge el 8 de junio de 2016 en physicsworld.com

Durante 40 años, los físicos han tenido problemas para resolver un problema propuesto por el astrofísico Stephen Hawking: que los agujeros negros parecen destruir toda la información que pasa por su horizonte de sucesos. Esta destrucción crea una “paradoja de la información de los agujeros negros”, debido a que contradice el determinismo, uno de los principios más fundamentales de la ciencia. Ahora, Hawking y dos colegas creen que han encontrado una forma de solventar el problema, al menos en parte, gracias a unas partículas sin masa que conservan la información, conocidas como “pelo suave”, que dicen que deberían rodear a los agujeros negros.

Fusión de dos agujeros negros

Agujeros negros Crédito: Simulating eXtreme Spacetimes

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Un agujero negro alimentado por un frío diluvio intergaláctico

Artículo publicado el 8 de junio de 2016 en ESO

Un equipo internacional de astrónomos, utilizando el conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha sido testigo de un evento de meteorología cósmica que nunca se había visto antes: un grupo de imponentes nubes de gas intergaláctico, lloviendo sobre el agujero negro supermasivo situado en el centro de una enorme galaxia que se encuentra a mil millones de años luz de la Tierra. Los resultados aparecen en la revista Nature el 9 de junio de 2016.

Las nuevas observaciones de ALMA constituyen la primera evidencia directa de que las frías y densas nubes pueden fusionarse a partir de caliente gas intergaláctico y sumergirse en el corazón de una galaxia para alimentar a su agujero negro supermasivo central. También remodela la visión que los astrónomos tenían sobre cómo se alimentan los agujeros negros supermasivos en un proceso conocido como acreción.

Artist’s impression of cold intergalactic rain

Impresión artística de lluvia intergaláctica fría Crédito: NRAO/AUI/NSF; Dana Berry/SkyWorks; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

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Hubble encuentra pistas del nacimiento de los agujeros negros supermasivos

Artículo publicado el 24 de mayo de 2016 en Hubble News

Los astrofísicos han dado un gran paso adelante en la comprensión de cómo se formaron los agujeros negros supermasivos. Usando datos procedentes de Hubble y de otros dos telescopios espaciales, investigadores italianos han encontrado la mejor prueba hasta el momento de las semillas que finalmente hacen crecer a estos gigantes cósmicos.

Durante años, los astrónomos han debatido sobre cómo se formó la primera generación de agujeros negros supermasivos tan rápidamente, relativamente hablando, tras el Big Bang. Ahora, un equipo italiano ha identificado dos objetos del joven Universo que parecen ser el origen de estos agujeros negros supermasivos primigenios. Los dos objetos representan los candidatos a semillas de agujeros negros más prometedores hallados hasta la fecha.

Impresión artística de una semilla de agujero negro supermasivo

Impresión artística de una semilla de agujero negro supermasivo Crédito: NASA/CXC/M. Weiss

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Se sugiere que la materia oscura podría ser agujeros negros primordiales

Artículo publicado por Francis Reddy el 24 de mayo de 2014 en NASA

La materia oscura es una misteriosa sustancia que compone la mayor parte del material del universo, y que ahora, comúnmente, se piensa que es alguna forma de partícula exótica masiva. Una interesante alternativa es que la materia oscura está hecha de agujeros negros que se formaron durante el primer segundo de la existencia de nuestro universo, conocidos como agujeros negros primordiales. Ahora, un científico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, sugiere que esta interpretación se alinea con nuestro conocimiento del brillo de fondo cósmico en el infrarrojo y los rayos-X, y que puede explicar la masa inesperadamente alta de la fusión de agujeros negros detectada el año pasado.

Imagen de Spitzer en infrarrojo de una zona del cielo de Ursa Major

Imagen de Spitzer en infrarrojo de una zona del cielo de Ursa Major Crédito: NASA/JPL-Caltech/A. Kashlinsky (Goddard)

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Astrofísicos del IAC descubren un intenso viento en las inmediaciones de un agujero negro

Artículo publicado el 9 de mayo de 2016 en IAC

Las observaciones de V404 Cygni, que entró en erupción en 2015 tras más de 25 años de inactividad, fueron realizadas con el instrumento OSIRIS del Gran Telescopio CANARIAS (GTC). Los resultados se publican hoy en la revista Nature.

V404 Cygni es un agujero negro que forma parte de un sistema binario situado en la constelación del Cisne. En este tipo de sistemas, de los que conocemos menos de 50, un agujero negro de unas 10 veces la masa del Sol devora material procedente de una estrella muy cercana, la estrella compañera. Durante este proceso, el material cae al agujero negro formando un disco de acreción, que emite en rayos X en sus zonas más internas y calientes. En zonas más externas, por el contrario, se puede estudiar este disco con luz visible, que es la parte del espectro en la que trabaja el Gran Telescopio CANARIAS (GTC), de 10,4 m, el más grande del mundo de este tipo e instalado en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma, Islas Canarias).

V404 Cygni, a tan solo unos 8000 años luz de distancia, es además uno de los agujeros negros más cercanos a la Tierra y posee un gran disco de acreción (unos 10 millones de kilómetros de radio), lo que hace que sus erupciones sean extremadamente luminosas en todos los rangos espectrales (rayos X, emisión visible, infrarroja y ondas radio).

El 15 de junio de 2015, el agujero negro V404 Cygni entró en erupción después de más de 25 años de inactividad. Durante este periodo su brillo aumentó un millón de veces en unos pocos días, convirtiéndose en la fuente más brillante del cielo en rayos X. El GTC comenzó a realizar observaciones espectroscópicas el día 17 de junio, mediante la activación de un programa de oportunidad, específicamente diseñado para este tipo de eventos por investigadores del IAC.

Las observaciones revelan la presencia de un viento de material neutro (hidrógeno y helio no ionizado) que se forma en las capas externas del disco de acreción, regulando el proceso de cómo el material es tragado por el agujero negro. Este viento, detectado por primera vez en un sistema de este tipo, se mueve a gran velocidad (3000 kilómetros por segundo) para poder así escapar del campo gravitatorio del agujero negro. Su presencia permite explicar por qué la erupción a pesar de ser luminosa y muy violenta –con continuos cambios de brillo y eyecciones de masa en forma de chorros que se detectan en ondas de radio– fue además muy breve (tan solo dos semanas).

Al final de esta erupción, las observaciones del GTC revelan la presencia de una nebulosidad formada por material eyectado por el viento. Este fenómeno, que ha sido observado por primera vez en un agujero negro, permite además estimar la cantidad de masa expulsada al medio interestelar.

”El brillo de la fuente junto con la gran área colectora del GTC ha permitido –explica Teo Muñoz Darias, investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y primer autor del artículo – no solo detectar el viento, sino estudiar la variación de sus propiedades en escalas de tiempo de minutos. La base de datos recopilada es probablemente la mejor jamás obtenida para un objeto de este tipo.” Y añade: “Esta erupción de V404 Cygni, por su complejidad y por la gran cantidad y calidad de las observaciones obtenidas, nos va ayudar a entender cómo los agujeros negros tragan materia a través de sus discos de acreción.”

“Creemos que lo que hemos observado con GTC en V404 Cygni sucede, al menos, en otros agujeros negros con discos de acreción de gran tamaño”, concluyen Jorge Casares y Phil Charles, dos de los descubridores de este agujero negro en 1992 y coautores del artículo.

El trabajo ha sido publicado en la revista científica Nature. El equipo investigador ha estado liderado por el astrofísico del IAC Teo Muñoz Darias e incluye a otros cuatro miembros de dicho centro –Jorge Casares, Daniel Mata Sánchez, Montserrat Armas Padilla y Manuel Linares–, además de investigadores de las Universidades de Oxford y Southampton en Reino Unido, y de institutos de investigación en Alemania, Francia y Japón. Las observaciones fueron realizadas con el instrumento OSIRIS de GTC, y se prolongaron durante las dos semanas que duró la erupción, en ventanas de entre una y dos horas por noche. Además, el trabajo ha incluido tanto observaciones en rayos X por los satélites INTEGRAL y Swift, como datos del radio interferómetro AMI, en Reino Unido.

Tal y como se ha hecho constar en los agradecimientos del artículo, nueve de las series de datos tomadas durante la noche del 27 de junio, fueron adquiridas con el GTC en presencia de S.M. el Rey Felipe VI, quien asistió a las observaciones coincidiendo con el 30 aniversario de los Observatorios de Canarias. El Rey pudo observar de primera mano la excepcional fenomenología mostrada por este agujero negro.

Referencia

Teo Muñoz-Darias et al. “Regulation of black-hole accretion by a disk wind during a violent outburst of V404 Cygni”. Nature, 9 de mayo de 2016. DOI: 10.1038/nature17446).

Un descomunal agujero negro hallado en un improbable lugar

Artículo publicado el 6 de abril de 2016 en Hubble News

Un equipo de astrónomos ha descubierto uno de los mayores agujeros negros supermasivos, con la masa de 17 000 millones de soles, en un lugar improbable: el centro de una galaxia que se encuentra en un tranquilo remanso del universo. Las observaciones, realizadas con el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA y el Telescopio Espacial Gemini en Hawái, indican que estos monstruosos objetos pueden ser más comunes de lo que inicialmente se pensaba. Los resultados de este estudio se publicaron en la revista Nature.

NGC 1600

NGC 1600 Crédito: The Carnegie-Irvine Galaxy Survey

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Agujeros negros calientes y la flecha del tiempo

Artículo publicado por Carlo Rovelli el 2 de marzo de 2016 en aeon

Traducción realizada por Virginia Basgall

Uno de los mayores misterios de la física moderna es algo que experimentamos, literalmente, cada momento de nuestras vidas. La física describe el mundo por medio de fórmulas que nos dicen cómo varían las cosas en función del tiempo, pero no explica qué es el tiempo. Podemos escribir fórmulas que nos dicen cómo varían las cosas en relación a su posición, o cómo el sabor de un risotto varía en función de la ‘cantidad variable de mantequilla’. Sin embargo, hay algo diferente en el tiempo. El tiempo parece fluir, mientras que la cantidad de mantequilla o su ubicación en el espacio no fluye. ¿De dónde viene la diferencia?

Otra forma de plantear el problema es preguntar: ¿qué es el presente? Decimos que sólo existen las cosas del presente; el pasado ya no existe y el futuro aún no existe. Pero en física no hay nada que se corresponda con la noción del ‘ahora’. Compara ‘ahora’ con ‘aquí’. ‘Aquí’ designa el lugar donde está el que habla. Para dos personas diferentes, ‘aquí’ apunta a dos lugares distintos. En consecuencia, ‘aquí’ es una palabra cuyo significado depende de dónde se habla. El término técnico para este tipo de expresión es “indexical”. ‘Ahora’ también señala el instante en que se pronunció la palabra y, además, se clasifica como indexical.

Agujero negro en la película Interstellar

Agujero negro Crédito: Warner Bros. Entertainment/Paramount Pictures

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Las ondas gravitatorias ejemplifican la potencia de las ecuaciones inteligentes

Artículo publicado por Tom Siegfried el 16 de febrero de 2016 en ScienceNews

Traducción realizada por Virginia Basgall

No es frecuente que la física produzca noticias que desvíen a los medios de comunicación de la política, el crimen y los deportes. Pero, ahora, en el periodo de tiempo de cuatro años, los físicos han elevado dos veces el contenido intelectual de los listados de noticias de Google: con el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012 y, ahora, la detección de vibraciones del espacio-tiempo conocidas como ondas gravitatorias.

Ondas gravitatorias

Ondas gravitatorias

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