Taula de continguts:
2023 Autora: Kaylee MacAlister | [email protected]. Última modificació: 2023-05-21 07:59
Els astrofísics han especificat la massa d’un forat negre supermassiu al centre de la galàxia M87, a la constel·lació de Virgo, la mateixa que prèviament va "fotografiar" els especialistes del projecte Event Horizon Telescope. Va resultar ser centenars de vegades més lleuger que les fotografies obtingudes anteriorment. Els científics van publicar un article que descrivia l'estudi a la revista científica Astronomy and Astrophysics, i escriu breument sobre això pel servei de premsa de la Universitat Estatal de Moscou. M. V. Lomonosov.
"Va resultar que la massa del forat negre a M87 era inferior a les dades de raigs X indicades pels resultats de les observacions radiofòniques del projecte Event Horizon Telescope, així com a les estimacions anteriors basades en dades òptiques", diu Elena Seifina, un investigador de la Universitat Estatal de Moscou i un dels autors.
Galaxy M87 és un dels veïns més propers i més grans de la Via Làctia. Es troba a 53 milions d’anys llum de nosaltres i és una gran galàxia el·líptica. El seu diàmetre és d’uns 250 mil anys llum.
Al centre d'aquesta "metròpoli estel·lar" hi ha un forat negre supermassiu particularment gran. Aquesta propietat de M87, així com l'absència de la densa "capa" de pols que envolta el centre de moltes altres galàxies, la van convertir en un dels dos objectius principals del projecte Event Horizon Telescope (EHT), els especialistes del qual volien prendre una fotografia de l’anomenada “ombra” d’un forat negre.
És així com els científics anomenen una zona especial de l’espai a les rodalies d’un forat negre, on apareixerà una mena de “reflex” del seu horitzó d’esdeveniments. Això es deu a l’efecte de la lent gravitacional. Les primeres fotografies d’aquesta zona, que envolta el forat negre al centre de la galàxia M87, van ser mostrades pels científics a l’abril del 2019. Els experts van reconèixer aquest assoliment com un dels principals descobriments científics de l'any passat.
Pesant un forat negre
Aquestes fotografies, assenyalen Seyfina i els seus col·legues, van ajudar els científics a recalcular la massa d’aquest forat negre supermassiu. Les estimacions anteriors deien que es podria comparar amb uns sis mil milions de sols. Les observacions de la "ombra" de M87 van confirmar i refinar aquests valors: els astrònoms van arribar a la conclusió que aquesta massa és igual a 6.500 milions de masses solars.
Els astrofísics russos van comprovar aquests valors utilitzant dades dels observatoris orbitals de raigs X, inclosos els telescopis RXTE, Suzaku, Chandra i Swift (tot i que els especialistes en EHT van utilitzar dades dels observatoris de microones). Per comprovar la precisió de les seves mesures, els científics van observar simultàniament un altre forat negre, que es troba a la galàxia 3C 454.3. Els científics han calculat la massa d’aquest objecte fa molt temps i amb una alta precisió, de manera que va ser prou fàcil comprovar-ho tot.
Els càlculs dels científics es basaven en un patró descobert recentment: la força i la naturalesa de la resplendor de raigs X, que produeix un disc calent de matèria, que envolta un forat negre supermassiu, depèn molt de la seva massa. Mitjançant aquestes mesures, els astrònoms russos esperaven confirmar i perfeccionar els resultats de l'EHT.
D’una banda, les mesures antigues i noves de la massa d’un forat negre supermassiu per a 3C 454.3 van coincidir. D'altra banda, la massa de l'objecte central al centre de la galàxia M87, calculada a partir de la seva emissió de raigs X, va resultar ser inesperadament inferior als valors indicats per les fotografies de la seva "ombra". Només són 50 milions de masses solars, la qual cosa és dos ordres de magnitud inferior a les estimacions anteriors.
Els científics encara no ho poden dir per què és així? Tot i això, no exclouen la possibilitat que poguessin aparèixer discrepàncies en les estimacions a causa d’errors o algunes de les característiques del treball d’un o altre mètode per calcular la massa dels forats negres. D'altra banda, també és possible que tots dos mètodes funcionin correctament i les discrepàncies de massa es deuen al fet que el gas i la pols que envolten el centre de M87 tenen efectes diferents sobre el moviment de la radiació de raigs X i de microones cap a la Terra.
Els científics esperen que noves observacions del forat negre al centre de M87, així com d'altres grans galàxies, ajudin a entendre on es troba l'error, així com quina és la massa real de l'objecte, les primeres fotografies de l'ombra de que la humanitat va veure només l'any passat.