Sagitario A*.

Las imágenes de la izqda. y centro corresponden a simulaciones y la de la derecha a una de las imágenes obtenidas

Una vez pasada la tormenta informativa sobre Sagitario A*, el agujero negro de nuestra galaxia, queremos rescatar para nuestro blog la noticia que sobre el suceso ha redactado en tiempo real Guillermo Sánchez León, director del programa de divulgación científica de la USAL, Eureka, con el que hemos colaborado en diferentes ocasiones. La podéis consultar al completo AQUI

La noticia se resumiría en lo siguiente:

Aplicando el mismo método que hace 3 años se utilizó para obtener la primera imagen de un agujero negro, correspondiente a M87, se ha obtenido la imagen del agujero negro que sabíamos existía en el centro de nuestra galaxia Sagitario A*. La “imagen” que se presenta corresponde al consenso de las obtenidas por distintos grupos. La conclusión es que básicamente se confirma lo que ya comprobamos en M87, y que está dentro de las predicciones de la Teoría General de la Relatividad. Para realizar el trabajo se han utilizado básicamente los datos de observación obtenidos en 2017. Se ha realizado un gran progreso en el tratamiento de señales para reducir el ruido de las interferencias . En fin, una buena noticia pero nada realmente extraordinario como anunciaba el EHT. 

Pero es interesantísimo el artículo en sí como estudio de los agujeros negros. Además también podéis disfrutar del tema en el último podcast del programa EUREKA, donde Guillermo ha contestado algunas preguntas que todos en algún momento nos planteamos sobre este tema. ¿Cómo ha podido obtenerse una imagen de él? ¿Qué es un agujero negro? ¿Qué sucedería si cayéramos en uno de ellos? La respuesta a estas y otras preguntas las podéis escuchar en este programa:

La imagen del super agujero negro existente en nuestra galaxia

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Anuncio histórico este jueves sobre el misterio de los agujeros negros.

El próximo jueves 12 de mayo los científicos del Event Horizon Telescope (EHT) darán a conocer un descubrimiento histórico para la astronomía desde el Observatorio Europeo del Sur (ESO) de Chile, tal y como anunciaron el pasado domingo a través de varios medios.

Será en conferencias de prensa simultáneas que se sincronizarán a las 13:00 hora universal del 12 de mayo de 2022 donde se anunciarán resultados innovadores. Estos eventos también serán transmitidos en línea. [En Europa: Garching bei München, European Southern Observatory, a través de  ESO Media Advisory (15:00 CEST) – Live streaming en ESO Website y ESO YouTube Channel ]

Todo apunta a que el descubrimiento que tendrá que ver con nuestra galaxia, y más concretamente con los agujeros negros. No en vano, estos científicos dieron a conocer al mundo en 2019 la primera imagen de un agujero negro. Para estas investigaciones, los integrantes del EHT han creado un telescopio virtual del tamaño de la Tierra, algo que se ha conseguido combinando las capacidades de ocho grandes telescopios repartidos por toda la superficie del planeta.

Durante años, los científicos del proyecto han estado estudiando el corazón de la Vía Láctea, con la esperanza de poder obtener imágenes de Sagitario A*, el enorme agujero negro supermasivo que ocupa su centro y ahora parece que se ha conseguido. 

El 10 de abril de 2019, un equipo de científicos publicó la primera imagen de un agujero negro, revelando una estructura brillante similar a un anillo con una región central oscura: la sombra del agujero negro. No se pudo ver entonces con claridad porque Sagitario A* está rodeado por una densa nube de polvo y gas que dificulta cualquier observación. Desde entonces, la colaboración EHT ha profundizado en los datos recopilados en 2017 sobre el objeto supermasivo que se encuentra en el corazón de la galaxia M87. Han descubierto que una fracción significativa de la luz que hay alrededor del agujero negro M87 está polarizada. La polarización permite a los astrónomos mapear las líneas de campo magnético presentes en el borde interior del agujero negro.

Los brillantes chorros de energía y materia que emergen del núcleo de M87 se extienden al menos 5.000 años luz desde su centro, convirtiéndose en una de las características más misteriosas y energéticas de la galaxia. La mayoría de la materia que hay cerca del borde de un agujero negro acaba precipitándose en él. Sin embargo, algunas de las partículas circundantes escapan momentos antes de la captura y son lanzadas al espacio a grandes distancias en forma de chorros.

FUENTES: Event Horizon Telescope y 20minutos

Roger Penrose y la divulgación científica.

Roger Penrose: "La física podría ayudarnos a entender la conciencia"

La Real Academia Sueca de Ciencias otorgó el pasado martes 6 de octubre el  Premio Nobel de Física 2020 a los científicos Roger Penrose, Reinhard Genzel y Andrea Ghez, por sus descubrimientos sobre los agujeros negros.

Tal vez el más conocido de los tres, gracias a sus libros de divulgación científica, sea Penrose. Conocido por sus posturas un tanto heterodoxas dentro del campo de la física teórica, es Catedrático del Instituto Matemático de la Universidad de Oxford y autor de numerosos best-sellers de divulgación, entre los que destacan «Lo pequeño, lo grande y la mente humana», «La nueva mente del emperador» y «Sombras de la mente».

Roger Penrose es, junto al también británico Stephen Hawking, uno de los físicos teóricos más famosos y a la vez más importantes de nuestro tiempo. Sus trabajos a finales de los 60 y principios de los 70 sobre lo que ocurre en el interior de los agujeros negros, las llamadas singularidades, marcaron el camino a seguir en un momento en que estos extraños cuerpos celestes eran tenidos como engorrosas veleidades de una teoría de difícil confirmación experimental. Desde hace treinta años, Penrose está ocupado en desarrollar una teoría bastante abstracta: la teoría de los twistors. Todo ello forma parte de un profundo interés personal por descubrir una nueva formulación en la física que una el mundo de lo muy pequeño con el de lo muy grande.

Escuchar en Eureka, Programa de Radio USAL, con Guillermo Sánchez

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A continuación te invitamos a que conozcas más de su trabajo por medio de cuatro de sus obras fundamentales.

4 libros básicos de Roger Penrose, Premio Nobel de Física 2020 | Aristegui Noticias

El camino a la realidad.

El avance de la ciencia ha ido modificando radicalmente nuestra manera de comprender el universo a lo largo de la historia. Gracias al progreso científico, los conceptos físicos y matemáticos han transformado nuestra visión.

Con este punto de partida, Roger Penrose realiza un completo estado de la cuestión del saber actual y de todos los instrumentos conceptuales para comprender la física, la matemática y las leyes científicas que rigen el universo. Explicaciones, conceptos, estado de las investigaciones en curso, repaso y argumentaciones, comentarios sobre las leyes del universo y últimas teorías, este libro es conocido como la biblia de todos los conceptos de la física moderna. [DESCARGAR MUESTRA]

Ciclos del tiempo.

En esta investigación Penrose desarrolla una visión inédita de la cosmología y propone una respuesta inesperada a la pregunta “¿Qué pasó antes del Big Bang?” Las dos ideas clave que hay detrás de esta nueva visión son un penetrante análisis de la Segunda Ley de la termodinámica (que establece el principio de la entropía) y el estudio de la geometría de conos de luz del espacio-tiempo. Penrose logra combinar estos dos temas para demostrar que el destino último de nuestro universo en expansión y aceleración puede ser visto como el “big bang” de uno nuevo. [VISTA PREVIA]

Las sombras de la mente.

El científico trata de llegar a una comprensión científica de la mente humana. Parte de que la “comprensión” es algo que va mucho más allá de la mera computación, y trata de averiguar de qué modo la consciencia aparece “a partir de la materia, el espacio y el tiempo”. Sostiene que mientras las señales neuronales pueden comportarse como sucesos explicables en términos de la física clásica, las conexiones entre las neuronas están controladas a un nivel más profundo, donde debe existir una actividad en la frontera cuántico/clásico. Para Penrose, el nivel neuronal de las representaciones habituales del cerebro es una mera sombra de una actividad más profunda donde debe buscarse la base física de la mente: el campo mecano-cuántico que los humanos experimentamos como consciencia y libre albedrío. [DESCARGAR MUESTRA]

Moda, fe y fantasía en la nueva física del universo.

¿Qué influencias pueden tener la moda, la fe y la fantasía en las investigaciones científicas que buscan entender el comportamiento del universo? ¿Son los físicos teóricos inmunes a las tendencias, las creencias dogmáticas o los revoloteos fantásticos? Roger Penrose responde a estas y a otras muchas preguntas en este libro. Explica por qué los investigadores que trabajan en la última frontera de la física son, de hecho, tan susceptibles a estas fuerzas como el resto de mortales. El resultado final es una importante crítica de los avances más significativos de la física actual, de la mano de uno de sus principales representantes. [VISTA PREVIA]

Tres expertos en agujeros negros ganan Premio Nobel de Física 2020

Premio Nobel de Física - Búsqueda de Google

Los investigadores Roger Penrose, Reinhard Genzel y Andrea Ghez obtuvieron el Nobel de Física 2020 por sus descubrimientos sobre los agujeros negros y su relación con la Teoría de la Relatividad.

«No sabemos qué hay dentro de un agujero negro y eso es lo que lo hace tan fascinante», admitía la estadounidense Andrea Ghez tan solo minutos después de conocer que se había convertido este martes en la galardonada con el premio Nobel de Física junto a sus dos colegas, el alemán Reinhard Genzel y el británico Roger Penrose, sin duda el más célebre del trío, por arrojar un poco de luz sobre los agujeros negros. Estas regiones exóticas del espacio son, según la Real Academia de las Ciencias sueca, «los secretos más oscuros del Universo».

En concreto, han sido reconocidos por relacionar estos objetos con la teoría general de la relatividad de Albert Einstein y por hallar uno de ellos en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

En enero de 1965, diez años después de la muerte de Einstein, Penrose, de la Universidad de Oxford, demostró con ingeniosos métodos matemáticos que la teoría general de la relatividad conduce a la formación de agujeros negros, unos monstruos super masivos que capturan todo lo que hay a su alrededor, incluida la luz. Fueron sugeridos por primera vez en 1916 por el alemán Karl Schwarzschild y ni el mismo Einstein creía que algo así podía existir.

Pero Penrose, que se lleva la mitad de los diez millones de coronas suecas del premio (casi un millón de euros), los describió en detalle. En su corazón, afirmó, esconden una singularidad en la que cesan todas las leyes conocidas de la naturaleza. Su innovador artículo todavía se considera la contribución más importante a la famosa teoría desde Einstein.

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Eureka 15-10-2020  Este programa se dedica al Premio Nobel de Física 2020 compartido entre Roger Penrose, por sus aportaciones sobre los agujeros negros, y Reinhard Genzel y Andrea Ghez, por hallar un superagujero negro en el centro de nuestra galaxia

El «monstruo» en la Vía Láctea

Genzel, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching (Alemania) y la Universidad de California, Berkeley (EE.UU) y Ghez, de la Universidad de California en Los Angeles (EE.UU.) lideran, cada uno de ellos, un grupo de astrónomos que, desde principios de la década de 1990, se ha centrado en una región llamada Sagitario A* en el centro de nuestra galaxia. Han cartografiado con una precisión cada vez mayor las órbitas de las estrellas más brillantes más cercanas al corazón galáctico y las mediciones de estos dos grupos concuerdan. Ambos encontraron un objeto invisible extremadamente pesado -cuatro millones de masas solares- que tira del revoltijo de estrellas, haciéndolas correr a velocidades vertiginosas. Es «la evidencia más convincente», según el Instituto Karolinska de Estocolmo, de la presencia de un agujero negro supermasivo, lo que les hace merecedores de la otra mitad del premio.

Un ejemplo de todo ello es una estrella llamada S2 o S-O2. Completa una órbita del centro de la galaxia en menos de 16 años. Este es un tiempo extremadamente corto, por lo que los astrónomos pudieron trazar un mapa de toda su órbita. Podemos compararla con el Sol, que tarda más de 200 millones de años en completar una vuelta alrededor del centro de la Vía Láctea.

Usando los telescopios más grandes del mundo, Genzel y Ghez desarrollaron métodos para ver a través de las enormes nubes de gas y polvo interestelar hasta el centro galáctico. Han perfeccionado nuevas técnicas para compensar las distorsiones causadas por la atmósfera de la Tierra, construyendo instrumentos únicos. Con suerte, quizás es posible que pronto veamos directamente a Sagitario A*. Sería el segundo en la lista, después de que hace poco más de un año la red de astronomía Event Horizon Telescope lograra obtener imágenes de los alrededores más cercanos de un agujero negro supermasivo situado en la galaxia conocida como Messier 87 (M87), a 55 millones de años luz de nosotros.

Muchas preguntas que piden respuestas y motivan la investigación futura.

«Los descubrimientos de los galardonados de este año han abierto nuevos caminos en el estudio de objetos compactos y supermasivos. Pero estos objetos exóticos todavía plantean muchas preguntas que piden respuestas y motivan la investigación futura. No solo preguntas sobre su estructura interna, sino también sobre cómo probar nuestra teoría de la gravedad en las condiciones extremas en las inmediaciones de un agujero negro», ha dicho David Haviland, presidente del Comité Nobel de Física.

En efecto, todavía queda mucho por saber sobre los agujeros negros, como por qué la teoría general de la relatividad no funciona en la singularidad. Esto requerirá unir los dos pilares de la física, la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica. Andrea Ghez anima a las estudiantes a perseguirlo. «Espero inspirar a otras mujeres jóvenes en este campo. Si te apasiona la ciencia hay mucho que se puede hacer», ha dicho tras la ceremonia en Estocolmo. «Es muy importante convencer a la generación más joven de que su capacidad de cuestionar y pensar es crucial para el futuro del mundo». Quizás quien siga sus pasos pueda resolver los misterios aún en la oscuridad y merecer otro Nobel de Física.

Descubierto el agujero negro más masivo con ondas gravitacionales.

Imagen del agujero negro masivo.

Los detectores de ondas gravitacionales LIGO y Virgo acaban de detectar su mayor descubrimiento: un agujero negro que tiene 142 veces la masa del Sol. Es el resultado de la fusión de otros dos agujeros negros (de 85 y 65 masas solares) y el resultado es el agujero negro más masivo jamás observado hasta ahora con ondas gravitacionales, que son unas ondulaciones del espacio-tiempo producidas en el universo como consecuencia de acontecimientos muy violentos, como la explosión de una supernova o la fusión de dos agujeros negros.

El descubrimiento se publica en las revistas «Physical Review Letters» y «Astrophysical Journal Letters«.

Detectan el agujero negro más masivo observado a través de ondas gravitacionales

La señal GW190521 se registró el pasado 21 de mayo de 2019 por los instrumentos LIGO y Virgo y es «histórica» porque es la más distante y, por lo tanto, la más antigua jamás detectada por el ser humano. En comparación con observaciones anteriores, la señal GW190521 es muy corta y más difícil de analizar. Concretamente, el investigador Juan Calderón Bustillo [profesor de la Universidad China de Hong Kong, que formará parte desde octubre del equipo investigador dirigido por Thomas Dent, coordinador del programa de ondas gravitacionales en el Igfae] resalta que, de las tres fases que componen el proceso a través del cuál se forman los agujeros negros, al fenómeno que han observado solo han alcanzado a detectarle con claridad la fase de fusión y la de relajamiento (las dos últimas), pero no la primera.

En concreto, esta onda gravitacional tardó siete mil millones de años en llegar a la Tierra. Pero, además, el agujero negro resultante de la fusión también es el más masivo observado hasta ahora.

Por otra parte, esta observación es la primera «evidencia directa» de la existencia de agujeros negros de «masa intermedia», es decir, que pesan entre 100 y 100.000 masas solares. Estos agujeros negros de masa intermedia son más pesados que los resultantes del colapso de estrellas de gran masa, pero mucho más ligeros que los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de algunas galaxias. Hasta ahora, solo la evidencia indirecta obtenida de observaciones electromagnéticas insinuaba su existencia.

La luz es el mensajero que permite a los astrónomos estudiar el universo y sus objetos celestes. Por eso, aquellos que no emanan luz son los fenómenos más misteriosos que alberga el espacio. Es el caso de los agujeros negros: los restos de antiguas estrellas que han muerto, convertidas en masas tan densas que nada, ni siquiera la luz, es capaz de escapar a su poderosa fuerza gravitatoria. Estos objetos oscuros emiten otro tipo de señal que predijo Einstein hace 100 años y que fue observada por primera vez el 14 de septiembre del 2015: las ondas gravitacionales. A través de ellas, los investigadores han logrado aproximarse más al estudio de los agujeros negros y observar, entre otras cosas, la magnitud de su masa.

Los agujeros negros de masa intermedia son muy interesantes porque pueden ser la clave de uno de los grandes enigmas de la astrofísica y la cosmología: el origen de los agujeros negros supermasivos. Aunque la cuestión sigue abierta, uno de los escenarios propuestos para explicar la formación de estos monstruos cósmicos es precisamente el de las fusiones repetidas de agujeros negros de masa intermedia.

Este descubrimiento podría darnos también algunas pistas sobre la formación de los agujeros negros supermasivos que se encuentran en los centros de algunas galaxias. La masa de uno de los agujeros negros fusionados, 85 masas solares, proporciona información que podría mejorar nuestra comprensión de las etapas finales de la evolución de las estrellas masivas.