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sábado, 6 de julio de 2024

COPIAS CÓSMICAS DE UN CUÀSAR .....

 


Es  una  imagen  un  poco  distorsionada   de  una  galaxia   mas  bien  por  el  efecto  de lente    gravitacional   en  un  anillo  oscuro  ,   y  lo  que  se  observa  en  la  parte  superior  del  anillo  son  tres  puntos  muy  brillantes   con  sus  picos  de  refracción   que  salen  de  ellos  ,  y  que  están  unos  al  lado  del  otro  ,   pero  son  copias  de  un  único  cuàsar   en  la  galaxia  con  efecto  de  lente  ,    pero  esta  duplicado  por  efecto  del  lente gravitacional    ,  y  en  el  centro  del  anillo  ,   la  galaxia  elíptica  que  realiza  el  efecto    de  lente  aparece   como  un  punto  azul  ,    pero  el  fondo  es  negro  y  està  vacío  .  Crédito  :    ESA/WEBB/NASA/CSA/Nieremberg.   
Si  miramos  hacia  la  Constelación  de  Cráter  en  una  noche  oscura  y  a  una  distancia  de  6000  millones  de  años    luz   ,  veremos  la  luz  de  una  galaxia  distante  y  hay  algo  mas  atrás  :  un  cuasar   ,   son  luces  primigenias  de  un  mundo  distante  en  los  albores  del  universo  . 
Y  el  telescopio  James  Web  recientemente  lo  ha  observado   ,   y  lo  que  se  observa  en  la   imagen  que  abre  este  post  es  un  efecto  de  lente  gravitacional  ,  del  cuàsar   llamado  RX  J1121-1231  ,   y es  unos  de  los  cuasares  descubiertos  a  través  de  la  lente  gravitacional   ,   el  detalle  es  que  la  galaxia  ubicada  en  primer  plano   difumina  la  imagen   del  cuàsar  de  fondo   que  se  observa  a  través  de  un  arco  brillante    y  que  ha  creado  4  imágenes  del  objeto  ,  del  cuàsar   .   
Recordemos  que  la  lente  gravitacional  fue  predicha  en  su  momento  por  Albert  Einstein   ,  le  permite  a  los  astrónomos  analizar   de  una  manera  única   las  regiones    cercanas  al  agujero  negro    que  se  ubica  en  cuasares  distantes    ,   porque  la  lente  gravitacional  de  forma  natural  -  desde  una  perspectiva  cósmica  -   se  comporta  como  un  telescopio    y  magnifica  la  luz  de  esas  fuentes  lejanas   .
Aparte  la  materia  del  universo   a  su  alrededor  deforma  el  espacio  ,   entonces  ,  a  través  de  objetos  masivos  como  las  galaxias   esa  luz  que  pasa  cerca    sigue  este  camino  del  espacio  deformado   y  aparentemente  parece   desviarse   de  su  trayectoria   original   pero  en  una  cantidad  muy   visible   ,   ahora  bien  ,  una  de  las  consecuencias  de  una  lente  gravitacional     es  que  puede  magnificar  objetos  cósmicos  mucho  mas  distantes  todavía   .      
  Cuando  se  mide  la  emisión  de  rayos  x    de  los  cuasares  permite  a  los  astrónomos   observar  indicaciones    de  qué  tan  rápido  giran  los  agujeros  negros  ,    de  esa  forma  se  puede  prever   como  en  el  tiempo  crecen  los  agujeros  negros  ,   en  el  sentido  de  poder  saber  si  un  agujero  negro   crece  a  través  de  colisiones    o  fusiones  entre  galaxias  ,   pero  las  observaciones  en  este  cuàsar  ha  permitido   saber  que  gira  mas  rápido   de  la  mitad  de  la  velocidad  de  la  luz   ,   y  nos  sugiere  que  este  agujero  negro   ha  podido  crecer  a  través  de  fusiones   en  lugar  de  atraer  material   desde  diferentes  direcciones   .        

Crédito  :  Chandra  .
La  primera  imagen  que  abre  este  post  fue  adquirida  por  el  instrumento  MIRI  del  James  Webb ,  sobre  estas  lineas  se  observa   con  efecto  de lente  gravitacional   , el  cuàsar   y  la  galaxia  elíptica   ,  la  galaxia  se  encuentra  en  el  centro  de  la  imagen  ,  mientras  el  cuàsar  està  mas  al  fondo   ,  a  unos  6000  millones  de  años  luz   ,    su  corrimiento  al  rojo  es  de   0.658   ,   y  se  lo  ubica  en  Ascensión  Recta    11h  31m  60s  y  Declinación   -12º   31`  57´´   ,   un  detalle  es  que  su  rotación  es  la   mitad   de  su  luminosidad  ,   recordemos  que  viene  a  ser  un  agujero  negro    que  contiene  un  cuàsar    y  en  el  año  2014  se  ha  descubierto    que  la  emisión  de  rayos  x  era  debido    a  un  disco de acrecimiento   en  una  distancia  tres  veces   del  horizonte  de  sucesos  .

Ubicación  del  Cuàsar  EX J1121-1131   en  la  Constelación  de  Cráter  .         
Sobre  la  segunda  imagen  ,  los  rayos  x  están  en   color  rosa  ,   y  los  ópticos  de  color   rojo  , verde  y  azul   ,  los  agujeros  negros  se  definen  en  dos  características   ,  por  su  masa    y  su  giro  ,     los  astrónomos  han  podido  medir  la  masa  de  un  agujero  negro  ,  no  así  su  velocidad  de  giro  ,    pero  el  descubrimiento  de  que  el  espacio-tiempo   en  el  horizonte  de  sucesos   del   agujero  negro  gira  a  mas   de  la   mitad   de  la  velocidad  de  la  luz    ha  permitido  sugerir  que  RX J1121-1131   observado  a  una  distancia  de  6000  millones  de  años  luz   corresponde  a  una  edad   de   7700  millones   de  años  después  del  Big  Bang  ,    y  ha  crecido  a  través  de  fusiones  ,  y   no  en  atraer  material    desde  diferentes  direcciones  .....    






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sábado, 22 de junio de 2024

LO QUE NADIE HA VISTO ANTES .......

 


"  Debemos  cuestionar  la  lógica  del  argumento  de  tener  un  dios  todopoderoso  que  crea  humanos  defectuosos  y  luego  culpa  a  ellos  por  sus  propios  errores   "  .  Gene  Roddenberry   .  1921-1991  .
¿   La  humanidad  en  algún  momento  que  viaje  hacia  las  estrellas  usaran  motor  warp  para  impulsar  una  nave  espacial  ?    no  se  sabe  ,  quizás  sea  real  algún  día  ,  pero  no  todo  es  ciencia  ficción  ,  hay  algo  de  base  científica    ,   por  ahora  es  solo  teoría    física  especulativa  ,   mas  allá  de  su  origen  en  ciencia  ficción  ,    los  llamados  motores  warp   conlleva  una  descripción  concreta   en  la   relatividad  general   ,   y  hay  un  articulo  científico   en  que  se  pregunta    si  una  falla  de  contención   del  impulso   warp   emitiría  ondas  gravitacionales  detectables  .
 Y   los  autores  de  este  articulo  científico  son   los  físicos    Tim Dietrich   y   Sebastian  Khan   y  Katy  Clough  ,   y  parece  que  hay  espacio   para  los  llamados  impulsos  warp   mas  que  nada  en  la  Relatividad  General  ,   y  no  olvidemos  al  físico  mexicano   Miguel  Alcubierre  ,   que  ha  descrito  como  puede  funcionar   los  impulsos  warp   teóricamente  en  el  año  1994   ,    en  el  mundo  científico  todos  saben    que  ningún  objeto  puede  viajar  mas  rápido  que  la  velocidad  de  la   luz   ,    pero  aparentemente  las  unidades  warp   pueden  o  podrían  dar  una  solución   .
Porque  al  deformar  el  espacio-tiempo   en   sì   ,   una  nave  espacial   con  un  motor  warp  no  infringiría  la  regla    de  la  velocidad  mas  rápida   que  la  luz  ,    porque  a  pesar  de  tener  su  origen    en  la  ciencia  ficción   los  motores  warp  tienen  una  descripción  concreta    en  la  relatividad  general  ,  y el  físico  mexicano  Miguel  Alcubierre    en  su  momento  propuso  por  primera  vez    una  métrica  del  espacio-tiempo   ,   en  que  se  apoyaba  los  viajes   mas  rápido  que  las  luz   .            
"   Un  hombre  puede  vivir  la  vida  de  dos  maneras  :   o  enfrenta   lo  que  sucede  y  lo  acepta  ,  o  le  da  la  espalda  y  comienza  a  secarse  como  una  planta  "   .  Gene   Roddenberry  . 1921-1991  . 
Pero  es  obvio  que  existen  barreras   científicas  para   para  poder  fabricar  realmente  -  por  ahora  -  un  motor  warp  ,   pero  lo  que  si  es  posible  es  simular   cómo  funcionaria  uno  ,   y  cómo  podrían   ser  detectables  mediante  ondas  gravitacionales   en  caso  de  fallas  ,   pero  los   impulsores  warp  distorsionan  el  espacio-tiempo   mismo   ,   porque  al  igual  que  las  fusiones  binarias   de  objetos  compactos   como   agujeros  negros  y  pulsares  ,    pero  teóricamente   es  posible  que  emitan   una  señal  de  onda  gravitacional    en  las  mismas  lineas  que  las  fusiones  ,   por  eso  ,  para  buscar  este  tipo  de  señales  e  identificarlas   correctamente   en  los  datos  medidos   ,    es  importante  comprender   mas  que  nada  su   fenomenología   y   sus  propiedades   .
El  comienzo  esta   con  la  comprensión  de    cómo  podrían  funcionar   esos  motores  warp  ,   y  para  eso  hay  que  profundizar  precisamente  en  la  física  ,   y  ¿  cual  es  la  idea  base  ?   pues  la  idea  principal   detrás  de  un  impulso   warp  es  que   en  lugar  de  exceder   la  velocidad  de  la  luz   directamente  en  un  marco   de  referencia  local   -  viola  la   invariancia de Lorentz  -  una  burbuja  warp   podría    atravesar  distancias  mas  rápidas   que  la  velocidad  de  la  luz  -  medida  por  algún  punto  distante   -   y  de  esa  forma  contrae  el  espacio-tiempo  delante  de  él   y  expande  el  espacio-tiempo   detrás  de  él     . 

Lo  que  se  observa  aquí   es  un  gráfico   de  la  impulsiòn  de  Alcubierre  ,   que  muestra  las  regiones  opuestas  , contraída   y   extendida  ,   del  espacio-tiempo  con  respecto   al  sector  central   en  el  cual  se  ubica   la  burbuja  plana  de  deformación  .   
En  la  llamada  Métrica de Alcubierre    parte   de  su  idea  especulativa    es  viajar  a  mayor  velocidad  que  la  velocidad  de  la  luz    a  través    de  impulso  por  deformación    ,   parte  de  la  cuestión  es  que  en  caso  de  un  viaje   superluminico  -  mas  allá  de  la  velocidad  de  la  luz  -   en  vez  de  acelerar  un  objeto  determinado  ,   a  velocidad  C   o  próxima  a  C   ,    se  curvaría  el  tejido  del  espacio  tiempo   ,   de  ese  modo  los  objetos   a  donde  viajan   se  acerquen  sin  un  movimiento   de  la  nave  interestelar   en  el  sentido  común   del  termino  movimiento   ,   mas  que  moverse  la  nave  interestelar  -  en  teoría   -  es  movido  ,  curvado  ,  en  el  espacio-tiempo   .     
  Aparentemente  no  se  violaría  ninguna  ley  de  la  física    de  la  que  hay  en  la  Relatividad  General    ya   que  dentro   de  la  burbuja  de  deformación    nada  superaría  la  velocidad  de  la  luz  ,   y  la  supuesta  nave  interestelar   no  se  desplazaría  dentro   de  tal  burbuja  sino    que  seria  llevada  por  la  misma  ,   la  nave  interestelar  dentro  de  la  burbuja   nunca  viajaría  mas  rápido   que  un  haz  de  luz    ,  supuestamente  en  un  futuro  lejano  ,  la  nave  interestelar  y  sus  tripulantes    estarían  libre  de  sufrir    los  efectos  provocados   por   las  aceleraciones   con  sus  fuerzas  G  ,   y  parece  que  Miguel Alcubierre  ha  podido  demostrar   que  incluso  cuando  la  nave  interestelar   està  acelerando   viaja  en  una  caída libre geodésica    .              
"  Star  Trek  fue  un  intento  de  decir  que  la  humanidad  llegara  a  un  estado   de  madurez   y  sabiduría   el  día  que  empiece   a  ,  no  solo  tolerar  ,  si  no  que  también  disfrutar  las  diferencias    de  ideas  y  formas   de  vida  ,    si  no  somos  capaces  de  aprender  a  disfrutar  estas  pequeñas  diferencias   ,  de  deleitarse   en  esas  pequeñas  diferencias   entre  nosotros  ,  aquí  en  nuestro  planeta   ,    entonces  no  merecemos   ir  al  espacio   y  conocer  la  diversidad  que  mas  que  seguro   està   ahí   "  . Gene  Roddenberry  .  1921-1991  .  
A  continuación  hay  problemas   teóricos  ¿  porqué  ?   porque  la  primera  barrera  es  que  los  motores  warp  requieren  una  condición    de  energía  nula  ,  pero  en  física  se  afirma   que  una  determinada  región  del  espacio   no  puede  tener  una  densidad   de  energía  negativa  ,    y  aparentemente  existen  soluciones  teóricas   para  esta  situación  ,   pero  de  ninguna  manera  se  puede  llevarla  a  la  practica   ,   y  siguiendo  con  esas  teorías   existen  otros  problemas  con  la  métrica   del  impulso  warp   ,  y  es  que  existe  la  posibilidad  de  que  se  formen   curvas  temporales  cerradas   ,    y  desde  una  perspectiva  practica  ,  puede  haber  dificultades  para    aquellos    en  la  nave   a  la  hora  de  controlar   y  desactivar  la  burbuja   .
Ahora  bien  ,  desde  la  perspectiva    de  la  simulación  dinámica    del  motor warp    ,  el  desafío  clave  es  la  estabilidad   ,    en  teoría  las  ecuaciones  muestran   que  el  motor  Alcubierre   puede  iniciar  una  burbuja   warp  utilizando    la  ecuación  de  Einstein   ,    pero  de  las  ecuaciones  conocidas   no  hay  ninguna  que  pueda  sostenerla    ,   y  hasta  donde  se  sabe   no  existe   ninguna    ecuación    de  estado  conocida    que  mantenga  la  métrica    del  impulso  warp    en  una  configuración  estable   a  lo  largo  del  tiempo   .
Por  eso  no  se  puede  exigir   que  la  burbuja  warp  sea  constante   ,   porque  rápidamente  va  a  evolucionar  lejos    de  ese  estado  ,   y  porque  el  fluido  warp  y  las  deformaciones  del  espacio-tiempo   podrán  dispersarse  o  colapsarse    en  un   punto  central  ,   y  aparte   la  inestabilidad   es  un  obstáculo    para  los  motores  warp  ,   mas  allá  que  es  lo  que  podría  hacerlo  detectable  ,   por  eso  ,  si  Alcubierre Drive    alcanza  una    velocidad  constante  ,    no  es  detectable  .
O  sea    que  no  genera  ondas  gravitacionales  ,   pero  el  motor  warp    solo  puede  ser  detectable   si  es  constante  y  estable  ,    porque  una  vez  que  se  estropea    ,   acelera  o  desacelera   ,    puede  ser  detectable  ,     porque  la  señal  es  muy  distinta   de  las  típicas   coalescencias   binarias  compactas   observadas  por  los  detectores  de  ondas   gravitacionales   y  parecido  como  el  colapso  de  una  estrella    de  neutrones  inestable   y  una  confrontación  de  dos  agujeros  negros  .   
También  la  posible  nave  interestelar    puede  enviar  algún  tipo    de  señal  de  múltiples   mensajes  ,  pero   es  muy  difícil  saber   cómo  interactuaria   la  materia  de  la  nave   con  la  materia  normal  ,    y  como  no  se  conoce  el  tipo  de  materia   utilizada  para  construir    la  nave   warp  ,   no  se  sabe  si  interactuara   aparte  de  la  gravedad   con  la  materia  normal   durante  su  propagación  sobre  el  universo   .    

Los  países   tienen  que  unirse  en  una  causa  común   ,  aunando  logísticas  ,   recursos  y  tecnología  ,   solo  así  se  puede  llegar  mas  lejos     y  quizás   mas  rápido  en  el  tiempo   para  ver  lo  que  nadie  ha  visto  antes   ,  para  que  dentro  de  milenios  quizás  sea   posible   esto   :                  "   Segunda  estrella  a  la  derecha   ,   todo  recto  hacia  el  mañana  "  .
Capitan  Kirk  . 
Quizás  algún  día  haya  una  alternativa  para  los  viajes  interestelares   ,    por  ahora  esta  todo  en  teorías  y  especulaciones  ,   por  ahora  es  solo  fantasía  científica  ,  pero  ¿ quizás  antes  del   año  3000  el  homo  sapiens  viaje  hacia  las  estrellas   ?    ¿  podrán  construir  un  motor  que  permita  a  una  nave  interestelar  viajar  mas  rápido  que  la  velocidad  de  la  luz  ?   ¿  o  llegara  ese  año  y  todavía  estaremos  anclado  a  este  planeta   ?   por  estos  tiempos  ,  cada  país  hace  sus  viajes  interplanetarios  hacia  planetas  y  lunas  ,  que  no  està  mal ,  pero  con  mucho  que  ponemos   meta  a  Marte  ,  y  todavía  estamos  que  nos  estamos  preparando  ,    Marte  està  lejos   ,   como  escribí  muchas  veces  ,    los  países   tienen  que  unirse  en  una   causa    común  ,  aunando  logísticas  ,  recursos  y  tecnología   ,  solo  así  se  puede  llegar  mas  lejos  y  quizás  mas  rápido  en  el  tiempo ....       
   

Los  planetas  visto  por  la  sonda  Voyager  1  el  14  de  febrero  del  año  1990   desde  mas  allá  del  ultimo  de  los  planetas  y  a  mas  de  6000  millones  de  kilómetros   ....   .  Crédito  :  NASA/JPL/Caltech.
Posdata  :    por  la  vida  efímera  del  homo  sapiens  ,  de  la   que  formo  parte  ,   y  a  escala   cósmica  ,  esto  no  lo  veré  ,   de  suceder  en  algún  momento  en  el  futuro  ,    sera  un  hito  importantisimo  para  la  humanidad  ,    quedrà  decir  que  en  algún  momento  han  aunado  esfuerzos  y  voluntad    en  un  objetivo  común  ,   y  por  primera   vez  el  homo  sapiens  -  de  viaje  hacia  las  estrellas  -  verán  a  los  planetas  de nuestro  sistema  solar    dejarlo  atras  en  su  viaje  hacia  el  espacio  interestelar    ......   

"  No hay  limites   para  lo  que  podemos  lograr  cuando  trabajamos  juntos  hacia  un  objetivo  común  "  .  Gene  Roddenberry  .  1921-  1991  . 




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domingo, 27 de noviembre de 2022

LA HERENCIA DE EINSTEIN ......

 


Galaxia  SDP.81 .  Crédito  :   ALMA/NRAO/ESO/NAOJ.
En  la  Constelación  de  Hidra  ,  con  magnitud  17.68  ,  se  ubica  una  galaxia  distante  ,  a  11.700  millones  de  años  luz  ,  galaxia  llamada  SDP.81    ,   y  es  una  fiel  evidencia  de  un  anillo  de  Einstein  ,   algo  teorizado  en  su  momento  por  el  gran  astrofisico  Albert  Eisntein   .
La  imagen  que  abre  este  post  se  refiere   a  un  anillo  de  Einstein  casi  perfecto  ,   y  se  logró   a  través  de  una  lente  gravitacional  ,  la  galaxia   SDP.81 es  una  galaxia  de  formación  de  estrellas  ,  precisamente  cuando  el  universo  solo  tenía  15 % de  su  edad  actual  ,   la  que  trabaja  como  lente  gravitacional  es  una  galaxia  en  primer  plano  ,  mucho  más  cerca  :  a  solo  unos  4.000  millones  de  años  luz  .
Esa  galaxia  más   cercana  ha  creado  una  lente  gravitacional   casi  perfecta  ,   lo  color  rojizo  o  anaranjado  es  polvo   que  brilla   en  esa  galaxia  distante   ,   y  las  porciones  circundantes  donde  hay  menor  resolución   del  anillo  ,  se  debe  a  que  trazan  la  luz   en  longitudes  de  onda   milimétricas  ,  que  son  emitidas  más   que  nada  por  el  dióxido  de  cabono  y  moléculas  de  agua    .
No  siempre  se  puede  observar  un  anillo   de  Einstein  a  través  de  una    lente  gravitacional   ,  depende  de  que  coincida  dos  objetos  cósmicos   ,  en  esa  galaxia  distante  se  ha  podido  observar  aglomeraciones  de  hasta  200  años  luz   de  extensión  ,  algo  así   como  incubadora  de  estrellas  ,  también  a  través  de  ALMA  se  ha  podido  observar   la  rotación  de  la  propia  galaxia   -   SDP.81    -  y  se  ha  etimado  su  masa  ,  y  la  investigación  permitió   observar  que  el  gas  en  esa  galaxia  es  inestable   .
En  el  sentido  que  hay  parte  de  ese  gas  que  colapsan  hacia  adentro  ,  y  creando  en  eones  ,  millones  de  estrellas  nuevas  ,   a  través  de  la  lente  gravitacional  se  supone  que  |el  agujero  negro  en  la  galaxia  intermedia  -  que  actua  como  lente  gravitacional  -   tiene  un  masa  equivalente  de  entre  200  a  300  millones  de  veces  la  masa  de  nuestro  Sol   ,   y  la  curvatura  de  la   luz   por  la  masa  de  una  estrella  o  de  una  galaxia  ,   viene  a  ser  una  de  las  predicciones   centrales  de  la  relatividad  general  .


Lo  que  se  observa  aquí   es  el  primer  anillo  de  Einstein   obtenido  en  el  año  1987  por  el  VLA    ,  es  una  imagen  de  radio  de  la  galaxia  distante  MG 1131 + 0456   .  Crédito  :   NSF/AUI/NRAO.
Aunque  hay  que  recordar  que  Einstein  solo  predijo  la  desviación  de  la  luz   en  una  estrella   ,   fue  allá  ,  en  el  año  1935  ,   que  Einstein  ha  podido  demostrar  cómo  la   luz  de  una  galaxia   distante  puede  ser  deformada   por  una  galaxia  frente   a  ella  para  crear   un  anillo  de  luz   ,   la  presencia  de  un  anillo  de  Einstein   lograria  que  la  galaxia  distante  apareciera   como  un  arco  o  anillo   de  luz  en  las  galaxias  má´s  cercanas   ,   fue  en  el  año  1998  que  el  telescopio  Hubble   capturó  un  anillo   alrededor  de  la  galaxia   B 1938 + 666 .

Esta  es  la  imagen  de  una  galaxia  elíptica  cercana  -  ESO 325  G0004   a  unos  416  millones  de  años  luz  ,  en  la    Constelación  Centauro   ,  en  el  recuadro  se  muestra  un  anillo  de  Einstein   ,  que  es  a  causa  de  la  distorsión  de  la  luz   de  una  fuente  más  distante  por  la   lente  intermedia  ESO  325-004   ,  y  que  se  hace  visible  después   de  la  sustracción  de  la  luz  de  la  lente  en  primer  plano  .  Crédito  :   ESO/ESA/HUBBLE/NASA.   
Recordemos  que  ese  fue  el  primer  anillo  óptico  que  se  observó   ,  pero  no  fue  el  primer  anillo  de  Einstein   ,  porque  el  primer  anillo  fue  visto  a  la  luz  de  radio  ,   por  el  Very  Large  Array  -  VLA  -  la  galaxia  MG 1131 + 0456  ,   de  forma  ovalada  y  con  dos  lóbulos  brillantes   ,   y  habia  varios  modelos  para  determinar   su  forma  inusual  ,   pero  solo  un  anillo  de  Einstein  concidia  con  los  datos  ,   entonces  la  predicción  gálactica   de  Einstein  fue  finalmente  observada  .  
Tenemos  que  entender  que  los  anillos  de  Einstein   se  usan  para  medir  la  masa   de  la  galaxia  más  cercana   ,   porque  la  cantidad  de  lentes gravitacionales   depende  mucho  de  la  masa  de  la  galaxia   en  primer  plano   ,   otra  ventaja  de  las  lentes  gravitacionales   es  que  permite   medir  la  velocidad   a  la  que  se  expande  el  universo  ,  y  esto  porque  la  luz  de  una  distante  galaxia   puede  tomar  muchos  caminos    diferentes  a  medida   que  pasa  por  la  galaxia   en  primer  plano   .


Porque  cada  uno  de  esos  caminos   pueden  tener  diferentes  distancias  ,  o  sea  que  la  luz   puede  llegar  al  observador   en  diferentes  momentos   ,  porque  se  puede  ver  un  estallido  de  luz   de  una  misma  galaxia  varias  veces   pero  cada  una  desde  un  camino  diferente  ,   para  los  astrónomos  es  muy  importante  porque  les  permite  medir   las  distancias  galácticas   .

   





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martes, 14 de diciembre de 2021

EL LEGADO DE ALBERT EINSTEIN .......

 


Albert  Einstein  . 1879-1955  ,  y  una  prueba  mas  de  la   teoria  general  de  la  relatividad   . Crédito   :  Express.co.uk .
"  Lo  importante  es  no  dejar  de  cuestionar  ,  la  curiosidad  tiene  su  propia  razón  de  existir   "  .
Albert  Einstein  .
Durante  16  años  se  ha  hecho  una  investigación  sobre  dos  pulsares  que  orbitan  entre  sí    ,   y  se  ha  analizado  las  ondas  gravitacionales  resultantes  de  dicho  vals  de  ambas  estrellas  de  neutrones   ,  pero  estos  dos  pulsares  no  son  relativamente  jovenes   ,  orbitan  entre  sí   hace  millones  de  años   ,   ambas  se  ubican  al  oeste  de  la  Constelación  de  Canis  Mayor  -  donde  se  ubica  la  estrella  Sirio  -  en  la  Constelación   de  Puppis   ,   a  unos  2.400  años  luz  de  la  Tierra  .
Es  un  sistema  binario  de  dos  pulsares  que  giran  a  distintas  velocidades  de  rotación   ,   su  descubrimiento  se  realizó   en  el  año  2003   por  una  investigación  al  mando  de  la  radioastrónoma   Marta Burgay   ,  y  usandosé   el  radiotelescopio  Parkes  ,   en  Australia  ,  la  ubicación  de  ambos  pulsares  está   en  Ascensión  Recta   07h  37m  51s   y  Declinación   -30°   39´  40´´   ,   el  llamado  pulsar  A  tiene  su  período  de  rotación  de  22,7  ms  ,  mientras  que  el  llamado  pulsar  B  ,  rota  con  un  periódo  de  2,77  s  ,  y  su  período  orbital  es  de  tan  solo  2,4  horas   .
Pero  desde  la  posición  de  nuestro  punto  azul  pálido  ,  la  danza  de  ambas  estrellas  de  neutrones  se  observa  de  perfil  en  su  casi  totalidad  ,  su  inclinación  es  de  89°  grados  ,  la  masa  del  Pulsar  A  es  de  1,337  masas  solares   ,  la  del  Pulsar  B  es  de  1,251   masas  solares   ,   pero  cuando  el  Pulsar  B  pasa  por  delante  del  Pulsar  A  provoca  un  pequeño  eclipse  de  solo  30  segundos  de  duración   ,   un  eclipse  de  radio  ,   para  los  astrónomos   ,  la  edad  lo  estiman  en  el  hecho   de  observar  la  influencia   del  viento  relativista   del  Pulsar  A  en  la  ralentización  de  la  rotación  de  Pulsar  B   .
Por  eso  estiman  la  edad  de  las  dos  estrellas  de  neutrones  en  unos  80-180  millones  de  años  ,   el  pulsar  se  llama  PSR  J0737-3039  ,   y  ambas  estrellas  de  neutrones  tiene  un  valor  incalculable  para  la  relatividad  general  de  Einstein  ,   en  el  sentido  de  que  esos  efectos   relativistas  se  pueden  observar   durante  el  cronometraje  de  los  pulsos  de  ambos  pulsares  ,   es  el  primer  caso  donde  ambos  componentes  estelares  son  pulsares   ,  aceptemos  que  el  Pulsar  B   tiene  una  vida  mas  corta  ,   y  gracias  a  su  período  orbital  de  tan  solo  2,4  horas  ,  es  una  ventaja   para  hacer  mediciones   de  radio  y  de  ondas  gravitacionales  .
 A  tal  punto    que  se  ha  podido  probar  la  relatividad  general  de  Einsten  una  vez  mas  ,   mas  que  nada  en  la  predicción  de  la  pérdida   de  energía  debido  precisamente  a  ondas  gravitacionales  ,   a  tal  punto  debido  a  esta  pérdida  de  energía  ,  la  orbita  común  de  ambas  estrellas  de  neutrones   disminuye  a  razón  de  7 milímetros  por  día   ,    hace  unos  180  millones  de  años  que  giran  alrededor  de  la  otra  -  al  menos  el  Pulsar  A  -  pero  ambas  chocarán  dentro  de  unos  85  millones  de  años  .  

Ubicación  del  PSR  J0737-3039  en  la  Constelación  de  Pupis  ,  señalado  por  el  circulo   blanco  . Crédito  :   Stellarium  .
Se  ha  demorado  16  años  para  que  pacientemente  se  pudiera  confirmar  la  teoría  de  la  relatividad  general  ,   pero  con  ayuda  del  astrónomo  Michael Kramer   ,  del  Instituto  Max  Planck   ,   han  observado  varios  pulsares    para  probar  la  teoría  de  la   gravedad   en  presencia  de  campos  gravitacionales  muy  fuertes   ,   y  se  pudo  probar  una  piedra  angular    de  la  teoría   de  Einstein  ,    mas  que  nada  con  la  energía  transportada   por  ondas  gravitacionales   .
Y  las  observaciones  hechas  coinciden  con  la  teoría  ,    pero  a  la  vez  se  pudo  ver  efectos    que  antes  no  se  podía  estudiar  ,   lo  que  se  ha  hecho  fue  seguir  la  propagación  de fotones    de  radio  emitidos  desde  un  faro  cósmico    ,   o  sea  ,  de  un  pulsar  ,   y  se  ha  rastreado  su  movimiento  en  el  fuerte   campo  gravitacional  de  un  pulsar    compañero   ,   y  se  vio  por  primera  cómo  la  luz   no  solo  se  retrasa  debido  a  una   fuerte  curvatura  del  espacio-tiempo   alrededor  del   compañero  ,   sino  tambien  que  la  luz   se  desvía  por  un  pequeño  angulo    de  0,04  grados   que  se  puede  detectar  .
El  llamado  laboratorio  cósmico   se  llama  PSR J0737-3039 A/B    ,    fue  descubierto  en  el  año  2003   ,  son  dos  pulsares    que  orbitan  entre  sí   cada  147  minutos  ,    con  una  velocidad  de  rotación   de  1  millón  de  kilómetros  por  hora  ,    en  la  que  unos  de  los  dos  pulsares  ,  el  A  ,  gira   444  veces  por  segundo  ,  mientras  que  el  B  lo  hace   en  2,8  segundos  ,   pero  es  el  movimiento  de  uno  de  los  pulsares  alrededor  del  otro  en  la  que  se  utiliza  como  un  laboratorio    de  gravedad  casi  perfecto   .
 

Es  una  ilustración  que  muestra  el  retraso  de  Shapiro  ,  es  la  medición  del  retardo  de  Shapiro  ,   cuando  los  fotones  emitidos  por  el  pulsar   de  fondo  se  propagan   en  el  espacio-tiempo  curvo   del  pulsar  compañero  en  el  camino  a  la  Tierra  ,  se  retrasan  y  llegan   unos  130  microsegundos   mas  tarde  que   para  un  caso   en  que  el  espacio-tiempo   es  plano  .   Crédito  :  Michael  Kramer  .
El  de  analizar   estos  dos  pulsares  sirvió   para  probar  muchas  prediciones    diferentes   de  la  relatividad  general  ,   aparte  de  probar  las  ondas  gravitacionales  en  este  par  de  pulsares  ,   permitió  sondear   los  efectos  de  la  propagación  de  la  luz  ,   como  el  llamado  retraso de Shapiro  ,    y  la  flexión  de  la  luz  ,   tambien  midieron   el  efecto  de  la  dilatación  del  tiempo  ,   que  provoca  que  los  relojes   funcionen  mas  lentos   en  los  campos   gravitacionales  ,   para  este  trabajo  se  han  utilizado   siete  radiotelescopios   ,   para  observar  al  par  de  pulsares  PSR  J0737-3039  A/B  ,   Radiotelescopio   Effelsberg  -  Alemania  -   Radiotelescopio  Nancay  -  Francia  -   Radiotelescopio  de  Sintesís   Westerbork  -   Holanda  -   Radiotelescopio  Parkes  -  Australia  -  Telescopio  Jodrell  Bank  -  Reino  Unido  -   Very  Long  Baseline   Array  -  Estados  Unidos  -  y  el  Telescopio  Green  Bank  ,  en  Estados  Unidos  . 

En  esta  animación  se  observa  el  retraso  de  Shapiro   ,  muestra  la  medición   de  retardo  de  Shapiro  en  el  sistema   de  PSR  J0737-3039   A/B  ,   cuando  el  pulsar  de  giro  rápido   orbita  alrededor   del  centro  de  masa  común  ,   los  fotones  emitidos  viajan   a  través  del  espacio-tiempo   curvo  del  pulsar   B  y  por  lo  tanto   se  retrasan  al  llegar  a  la  Tierra  .  Crédito  :   Michael  Kramer.  
Se  puede  decir  que  con  ésta  investigación  cientifica  de  16  años  de  paciente  trabajo   la  teoría  de  la  relatividad  general  de  Albert  Einstein  concuerda  en  un  99.9%   ,  y  al  decir  del  astrónomo   Michael  Kramer  :   "   hemos  alcanzado  un  nivel   de  precisión  sin  precedentes   ,   los  experimentos  futuros  con   telescopios  aún  mas  grandes   pueden  y  irán    aún  mas  lejos  ,   nuestro  trabajo  ha  demostrado   la  forma  en  que  tales    experimentos  deben  llevarse  a  cabo  y  qué  efectos   sutiles  ahora   deben  tenerse  en  cuenta   ,  y  ,  tal  vez  ,    algún  día   encontraremos  una  desviación   de  la  relatividad  general  ...  "  .




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jueves, 24 de septiembre de 2020

OBSERVANDO LA SOMBRA DEL AGUJERO NEGRO EN MESSIER 87 .


La  primera  imagen  de  un  agujero  negro  revelada  en  el  año  2019  ,  ha  ayudado  a  los  astrónomos  a  analizar  conjuntos  de  datos  de  archivo  ,  y  esos  hallazgos  permitirán  a  los  astrónomos  a  formular  nuevas  pruebas  de  la  teoría  de  la  relatividad  general  . Crédito  : EHT.  Atrás  quedó  aquel  día  del  año  pasado  en  que  se  fotografió  por  primera  vez  un  agujero  negro  -  en  este  caso  ,  Messier 87  -  situado  a  53 millones  de  años  luz  ,  pero  de  análisis  anteriores  se  ha  observado  un  comportamiento  de  la  imagen  de  ese  agujero  negro  a  lo  largo  de  varios  años  .Y  que  está  indicando  una  persistencia  de  la  característica  de  sombra  en  forma  de  media  luna  ,  Pero  también  se  ha  observado  una  variación  de  su  orientación  :  esa  media  luna  parece  estar  tambaleándose  ,  recordemos  que  el  Event  Horizon  Telescope  no  es  un  solo  telescopio  ,  sino  una  asociación  global  de  telescopios  y  todos  ellos  forman   una  plato  de  radio  virtual  del  tamaño  de  la  Tierra  y  que  proporciona  una  resolucion  de  imagen  excepcionalmente   muy  alta  .Y  el  EHT  -  Event  Horizon  Telescope -  es  una  nueva  herramienta   para  investigar  los  agujeros  negros   y  la  gravedad  de  formas   que  nunca  antes  fueron  posibles  ,   y  en  la  que  se  espera  analizar  al  centro  de  nuestra  galaxia  ,  en  el  centro  de  Sagitario  A  ,  el  astrónomo   Maciek Wielgus    comentó  sobre  el  agujero  negro  en  Messier  87  :  "  el  año  pasado  vimos  una  imagen  de  la  sombra  de  un  agujero  negro   ,  que  consiste  en  una  media  luna   brillante   formada  por  plasma  caliente   girando  alrededor  de  Messier  87  ,  y  una  parte  central  oscura  ,  donde  esperamos  que  esté  el  horizonte  de  eventos  del  agujero  negro  ,  pero  esos  resultados  se  basaron  solo  en  observaciones  realizadas  durante  una  ventana  de  una  semana  de  abril   del  2017  ,  que  es  demasiado  corta  para  ver  muchos  cambios  " .     Pero  entre  los  años  2009  y  2013  los  astrónomos  habían  tomado  datos  de  la  galaxia  Messier  87  ,   con  matrices   de  prototipos  tempranos   antes  de  que  se  uniera   el  complemento  completo  de  telescopios  ,   y  se  puede  aprovechar  esos  datos   para  saber  si  el  tamaño  y  la  orientación  de  la  media  luna  habría  cambiado  ,   por  eso  las  observaciones  hechas  entre  los  años  2009  y  2013  han  consistidos  en  muchos  menos  datos   que las  que  se  realizaron  en  el  año  2017  ,  por  lo  que  es  imposible  crear  una  imagen  .


Instantáneas  del  agujero  negro  de  Messier  87  que  se  ha  obtenido  a  traves  del  modelado  geométrico  de  imagenes  y  la  matriz  del  telescopio  EHT  ,  entre  los  años  2009  y  2017  ,  y  el  diametro  de  todos  los  anillos  es  similar  pero  la  ubicación  del  lado  brillante  varia  .  Crédito  :  Meciek  Wielgus .
Y  ampliando  el  análisis  a  las  observaciones   de  los  años  2009  y  2017  los  astrónomos  han  podido  demostrar  que  Messier  87  se  adhiere  a  las  expectativas  teóricas  ,  entonces  el  diametro  del  agujero  negro  se  ha  mantenido  consistente  con  la  predicción  de  la  teoría  de  la  relatividad  general  de  Einstein  para  un  agujero  negro  de  6.500  millones  de  masas  solares  .
Pero  si  bien  el  diametro  de  la  media  luna   se  mantuvo  constante  ,  el  equipo  de  EHT  descubrió  que  los  datos  ocultaban  una  sorpresa  ,  el  anillo  se  tambalea   y  eso  significa  una  gran  noticia  para  los  astrónomos   ,  porque  por  primera  vez  se  puede  vislumbrar  la  estructura  dinámica    del  flujo  de  acreccion  tan  cerca  del  horizonte  de  evento  del  agujero  negro  ,  en  condiciones  de  gravedad  extrema  .
Y  el  estudio  de  esta  region   es  la  clave  para  comprender  fenomenos  como  el  lanzamiento  de  un  jet  relativista  y  permitirá  a  los  astrónomos  formar  nuevas  pruebas  de  la  teoría  de  la  relatividad  general  ,  el  gas  que  cae  sobre  el  agujero  negro  se  calienta  a  miles  de  millones  de  grados  y  se  ioniza  y  se  vuelve  turbulento  en  presencia  de  campos  magnéticos  ,   y  debido  a  que  el  flujo  de  materia  es  turbulento  ,  la  media  luna  parece  oscilar  con  el  tiempo  ,  en  realidad  se  ve  mucha  variación  allí ,   y  no  todos  los  modelos  teóricos  de  acreccion  permiten  tanto  bamboleo   .
Y  estos  primeros  experimentos  de  EHT proporciona  un  tesoro  de  observaciones  a  largo  plazo  que  el  EHT  actual  ,  cuando  se  midió  por  primera  vez  a  Messier  87   en  el  año  2009  ,  no  se  podía  prever  que  con  el  tiempo  se  daría  la  ocasión   de  ver  la  dimana  de  los  agujeros  negros  ,   porque  si  se  quiere  ver  un  agujero  negro  evolucionar  durante   una  década  ,  no  hay  sustituto  para  tener  una  década  de  datos  .
De  aqui  en  mas ,  el  monitoreo  de  Messier  87  ,  o  que  es  lo  mismo  ,  el  monitoreo  del  agujero  negro  en  esa  galaxia  ,  con  la  matriz  de  EHT  expandida  va  a  proporcionar  nuevas  imagenes  y  conjuntos   de  datos  mucho  mas  ricos  para  estudiar  la  dinámica  turbulenta  en  Messier  87  ,  y  en  el  año  2021  se  se  está  planificando  observaciones  con  dos  sitios  mas  lo  que  dará  una  mejor  imagen  de  un  agujero  negro  .


    

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