Incluso el observatorio espacial de próxima generación de la NASA no puede ver directamente los agujeros negros supermasivos, pero eso no significa que los astrónomos no puedan usar sus datos para comprender mejor al misterioso gigante.
Las oportunidades se muestran incluso en las primeras imágenes en calidad científica de Telescopio espacial James Webb (también conocido como JWST o Webb) revelado por la NASA el 12 de julio agujeros negros supermasivos Correctamente invisible para todos los observatorios que recolectan luz, JWST podrá observar indirectamente las estructuras.
Ya lo he hecho, de hecho. Considere esta nueva imagen de cinco galaxias que parecen estar atrapadas en una danza cósmica. «La imagen que les mostramos del pentagrama de Stefan es hermosa y les dice muchas cosas en una sola imagen», dijo John Mather del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Maryland, científico jefe del programa del Telescopio Espacial James Webb. El Comité de Investigación Espacial (COSPAR) celebró una conferencia de prensa el 19 de julio con motivo de su reunión anual celebrada la semana pasada en Atenas.
Galería: Las primeras imágenes del Telescopio Espacial James Webb
En esa imagen, los astrónomos pueden ver un agujero negro supermasivo, o mejor dicho, la luz emitida por la materia se calienta y cae en la estructura masiva, que tiene unas 24 millones de veces la masa del Sol. a mi Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, que opera el observatorio. (Un agujero negro también se denomina núcleo galáctico activo por su ubicación en el corazón de NGC 7319).
La impresionante imagen publicada por la NASA combina tomas tomadas por la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) y el instrumento de infrarrojo medio (MIRI). Pero JWST no solo tomó fotografías. Ambas herramientas también recopilaron lo que los científicos denominan cubos de datos, que incluyen tanto imágenes como Espectroscopiauna técnica que determina cuánta luz de una determinada longitud de onda proviene de una fuente.
Los resultados permitieron a los científicos deconstruir la nube que rodea al agujero negro supermasivo y determinar la cantidad de sustancias químicas de interés en el lugar. «Estamos probando el entorno del agujero negro», dijo Mather sobre estas observaciones. «Ahora tenemos imágenes de cómo se ve la nube de hidrógeno, la nube de hierro, la nube de hidrógeno atómico, el hidrógeno molecular, mientras orbita o intenta caer en el campo gravitatorio del agujero negro».
Como sucedió con todas las observaciones reveladas este mes, las observaciones quinquenales de Stefan se produjeron antes de que el telescopio comenzara sus operaciones científicas en serio; Ahora, JWST se ha embarcado en lo que los astrónomos esperan que sea un período de 20 años para llevar a cabo ciencia innovadora.
El predecesor de JWST fue, telescopio espacial Hubbleque ha estado en funcionamiento durante más de 30 años y aún se mantiene fuerte, este observatorio más antiguo también ha contribuido a la comprensión de los científicos de los agujeros negros supermasivos.
“Hubble fue el primero en demostrar más allá de toda duda razonable que tenemos un agujero negro en el centro de las galaxias, porque pudieron observar el movimiento de las estrellas que orbitan rápidamente alrededor de un agujero negro”, dijo Mather.
Señaló que Webb daría algunos pasos más. En particular, Mather dijo que espera que las observaciones del JWST eduquen a los astrónomos sobre los orígenes de los núcleos galácticos activos, los agujeros negros supermasivos que acechan en todas partes. galaxia‘resultado. «Hay un agujero negro gigante en el centro de cada galaxia, y el origen de este agujero negro es actualmente completamente desconocido».
Mientras los científicos intentan resolver este misterio, necesitarán saber cuándo llegaron a la escena cósmica los agujeros negros supermasivos. A diferencia del telescopio Hubble, que ve con mayor nitidez en las longitudes de onda de la luz visible y ultravioleta, el JWST mejorado con infrarrojos puede profundizar lo suficiente en la historia del universo para observar un tiempo antes de que existieran tales estructuras.
«Es más grande, por lo que puede ver más lejos en el tiempo y más lejos en el espacio, por lo que tenemos más objetivos que podemos encontrar», dijo Mather sobre las capacidades del nuevo observatorio en comparación con el del Hubble. «También obtenemos imágenes algo más claras, y debido a que el infrarrojo puede penetrar a través de las nubes de polvo, podemos ver agujeros negros cerca del núcleo».
Y para Mather, comprender los agujeros negros supermasivos no es un pasatiempo vacío. Señaló que el agujero negro supermasivo en el núcleo galáctico es un jugador dominante en la vida de todo lo demás en la galaxia, especialmente porque la energía liberada por el gigante esculpe la galaxia a su alrededor. Esto no es menos cierto que el nuestro. vía Láctea Desde la lejana galaxia en Stephan’s Quintet.
«La historia del sistema solar habría sido muy diferente si no fuera por el agujero negro en nuestra galaxia», dijo Mather.
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