¿¿ Está a punto de publicarse la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro ??

[Ente]

Re: ¿¿ Está a punto de publicarse la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro ??

Sigo sin convencerme, de porque el plasma solo se verá en un anillo y no en el frente del agujero, porque caprichosamente el plasma creado por la fricción de la materia absorbida en las 3 dimensiones, se ubica en solo 2 dimensiones y perpendicular a nuestra linea de visión? si la respuesta es la lente gravitacional recordemos que una lente gravitacional permite ver lo que hay detrás del objeto supermasivo, pero no tapa lo que hay enfrente de él.

Hola.

No he leído mucho sobre el tema, pero ¿podría ser que el hecho de no ver el plasma que hay "en el frente" del horizonte de sucesos de un agujero negro (en el sentido vectorial del observador) sea debido a un brutal efecto Doppler? Es decir, cuando la luz se aleja del agujero negro, la enorme atracción gravitatoria de éste reduce su energía, haciendo que los fotones necesiten gastar más energía para contrarrestar el fuerte tirón gravitatorio y superar la velocidad de escape. Y como la velocidad de la luz es constante, la energía de los fotones no se refleja en su velocidad sino en su frecuencia que se reduciría tanto que, desde nuestro punto de vista, parecería muy por debajo del infrarrojo en el espectro, haciéndola imperceptible...

Y por otro lado, me pregunto también si la posición del disco de acreción tiene algo que ver con el plano ecuatorial del agujero negro y con la fuerte compresión de las líneas de su campo magnético (para agujeros negros en rotación)...

[Richard R Richard]

Re: ¿¿ Está a punto de publicarse la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro ??

Me parece interesante debatir, porque se espera observar un anillo, y no una esfera,

. La eliminación de la mayoría de los efectos de dispersión ha producido una primera imagen del entorno del agujero negro.

[ATTACH=CONFIG]14052[/ATTACH]
Crédito: S. Issaoun, M. Mościbrodzka, Radboud University / MD Johnson, CfA
Arriba a la izquierda: simulación de Sgr A* a 86 GHz. Arriba a la derecha: simulación con efectos añadidos de dispersión. Abajo a la derecha: imagen dispersa de las observaciones, así es como vemos a Sgr A* en el cielo. Abajo a la izquierda: la imagen no dispersada, después de eliminar los efectos de la dispersión en nuestra línea de visión, así es como se vería realmente Sgr A* sin dispersión

Si no he metido el gol, es porque el arbitro esta mirando el VAR todavía.

¿podría ser que el hecho de no ver el plasma que hay "en el frente" del horizonte de sucesos de un agujero negro (en el sentido vectorial del observador) sea debido a un brutal efecto Doppler?

Yo no veo razón, quiza me equivoque, para que el tirón gravitacional sea mayor radialmente que tangencialmente a la hipotética superficie del horizonte, por eso si hay corrimiento debe ser similar en toda la superficie ,dando como resultado la imagen de una esfera sea cual fuere la longitud de onda recibida.

Y por otro lado, me pregunto también si la posición del disco de acreción tiene algo que ver con el plano ecuatorial del agujero negro y con la fuerte compresión de las líneas de su campo magnético (para agujeros negros en rotación)...

Creería que este no es el caso porque la imagen no presenta jets de partículas y radiación, es decir, en el ultimo tiempo no se ha devorado nada de masa considerable, entiendo que es solo gases de hidrógeno y helio.
A lo que me refería en esos párrafos es que si la materia de un disco de acreción estuviera siendo capturada con determinado angulo respeto de nuestra visión entonces podriamos ver un anillo, pero como es mas probable que cualquier cuerpo celeste orbite , el mismo plano galáctico que nosotros, la radiación del disco nos taparía el agujero.

[Alriga]

Re: ¿¿ Está a punto de publicarse la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro ??

Se siguen procesando los datos obtenidos en 2017 y 2018 por el Event Horizon Telescope (EHT), se espera que por fin, la colaboración EHT haga alguna publicación basada en los datos de 2017 a finales de este mes de abril¹, entretanto hoy leo:

Se espera que la imagen del EHT de Sagitario A* capture la sombra del agujero negro en el disco de material brillante que lo acompaña. Las simulaciones por computadora y las leyes de la física gravitatoria les dan a los astrónomos una buena idea de qué esperar. Debido a la intensa gravedad cerca de un agujero negro, la luz del disco se distorsionará alrededor del horizonte de sucesos en un anillo, por lo que incluso el material detrás del agujero negro será visible. Y la imagen probablemente se verá asimétrica: la gravedad doblará la luz desde un lado del disco hacia la Tierra con mayor fuerza que del otro lado, haciendo que un lado se vea más brillante, formando un anillo asimétrico.

"Dado que los agujeros negros son los entornos gravitacionales más extremos del universo, son el mejor entorno para probar las teorías de la gravedad. Si la Relatividad General se cumple, los científicos esperan que el agujero negro tenga una sombra con una forma del anillo particular. Si la teoría de la gravedad de Einstein no se cumple, se observará una forma de anillo diferente"

... existe otro aspecto importante de este proyecto: la capacidad de analizar y caracterizar las imágenes que produce de forma significativa. Recientemente, un equipo de científicos dirigido por Lia Medeiros (Universidad de Arizona, Universidad de California Santa Bárbara) ha demostrado que un enfoque novedoso -el análisis de los componentes principales- puede ser una herramienta útil en este proceso ...

Esa misma Lia Medeiros de la Universidad de Arizona en Tucson y sus colegas han realizado simulaciones por computadora de 12000 sombras de agujeros negros diferentes, que podrían diferir de las predicciones de Einstein. "Si sale algo diferente, las teorías alternativas de la gravedad acabarían de recibir un regalo de Navidad" Incluso desviaciones leves de la Relatividad General podrían crear sombras lo suficientemente diferentes para que EHT las explore, permitiendo a los astrónomos cuantificar qué tan diferente es lo que ven de lo que esperan. Modeling Variability and non-Kerr Spacetime Effects in Black Hole Images. (Lia Medeiros)

En este interesante vídeo explicativo "What does a black hole look like?" se pueden activar subtítulos en inglés:

Fuente de la noticia: 4 things we’ll learn from the first closeup image of a black hole

Estaremos atentos, saludos.

¹ Según comunica Ciriaco Goddi, (secretario del consejo científico del consorcio EHT), el 15/03/2019: Ahora estamos en la etapa final de producción y procesamiento de datos, por lo que no puedo decir mucho en este momento. Pero puedo decir que los resultados preliminares pronto aparecerán en revistas especializadas y, quién sabe, incluso la tan esperada "foto del siglo" podría publicarse muy pronto. En este momento solo puedo asegurarles que las sorpresas no faltarán y que los resultados no decepcionarán las expectativas.

[Richard R Richard]

Re: ¿¿ Está a punto de publicarse la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro ??

Hola alriga, en el video hacen alusión a tres clases posibles de imágenes posibles, círculo , pelota de rugby y lenteja, todo depende de como se ubique el disco de acreción , si es que lo hay...
Primero se decía que iban a esperar resultados para modelar sin presuponer modelo alguno, pero en el video ya presuponen el anillo.
Como aquí los que saben son los científicos yo solo puedo imaginar que en algo se equivocan al predecir un anillo, me explicare lo mejor que pueda en que se basa mi tiquismiquismo

sabemos que la TRG funciona y que se ha confirmado que la luz sigue trayectorias curvas a causa de la curvatura del propio espaciotiempo apareciendo estrellas que deberían estar ocultas detrás de objetos muy masivos .



de esa forma cuanto mas próxima pase la luz por la cercanía de un agujero negro mas, será el ángulo de curvatura de la trayectoria



este esquema básico llevado a tres dimensiones permite imaginar el anillo esperado desde hace tantos años


Este anillo estaría creado únicamente con los fotones desviados provenientes de estrella y galaxias todo el universo. Si no hay ninguna fuente de luz en el camino óptico , se vera el disco negro central, pues las conclusiones de la RG son claras en que no puede desviarse la luz de forma en que esta no salga como máximo tangencialmente al horizonte del AN.

Pero se sabe que el centro de la Galaxia en la zona donde se halla SGR A* hay nubes de gas hidrógeno rodeandolo (podríamos imaginar como primera medida esta imagen)



pero sabemos que todo gas cuya trayectoria que se acerque lo suficiente seguirá las geodésicas de SGR , terminará orbitando, y mediante choques y fricción con moléculas del mismo gas (esto lo afirman en el video), disminuirá su velocidad, y acabará siendo atrapado por el AN .
Los choques entre moléculas , generan distintos tipos de radiación por fricción, aumentando la frecuencia emitida cuanto más cerca se hallen del AN, a la vez como los electrones se separen de los protones en el plasma, cuando se aceleran hacia el AN emiten radiación.
Para cada frecuencia un detector podrá estimar un radio de la nube de gas alrededor, desde el infrarrojo hasta los gamma.

Pero qué pasa con esa radiación también podría ser desviada por el AN , para el caso hay dos posibilidades, el fotón es emitido en la periferia, o bien delante del disco


para el primer caso, los fotones que se emite en dirección radial hasta la tangente al horizonte , irán directo al agujero negro, es el caso de 1,2,3, luego habrá otros, que la trayectoria se curve pasando próxima al horizonte, pero sin caer en el AN , por lo que pasarán a formar parte del anillo visible del AN, es el caso de 4,5,6 y 7, pero habrá otros los del caso 8 que pueden escapar directamente con una trayectoria casi recta, de esta forma podemos ver la acreción del hidrógeno.

Por otra parte en el caso que el fotón sea emitido delante del disco, no difiere en nada de lo comentado antes, es decir hay fotones que caen directamente, 123 otros que orbitan y salen por el anillo 4567 , pero los del caso 8 se dirigirán directamente hacia todo el universo , por delante del disco-

Como dije ante los que salgan mas cera del horizonte serán mas energético, que los que saldrán de las capas mas alejadas, por lo que haber emision en todas las frecuencias delante del disco.

Que se observara entonces, dependerá de la intensidad de la radiación frente al disco respecto a la del anillo exterior, Si llamamos $I_1$ a la radiación desviada proveniente de otras estrellas y galaxias e $I_2$ a la radiación provocada por la acreción, veremos que la intensidad en el anillo es la suma de ambas , pero en el frente solo aporta la radiación de la acreción.

Pero como es el valor de una comparado respecto de la otra, no lo sabemos con certeza , pero hay tres posibilidades ,1 con órdenes similares, y 2 con ordenes totalmente disímiles y cada uno revelara una imagen diferente.



como dije antes en los post anteriores no encuentro fundamento que me convenza de que la acreción de hidrógeno frente al disco, genere mucho menos intensidad que la porción que valla al anillo mas la que puede desviarse del resto del universo por varios órdenes dando por resultado un anillo de luz y no una esfera uniforme...
yo veo que pero serán de frecuencias similares, y no se si se pueda separar la imagen por intensidad hasta no tener una resolución en los instrumentos que creo hoy no se tiene, teniendo a la vez en cuenta que el hidrógeno circundante puede absorber y reemitir los fotones provenientes de cualquier dirección, haciendo mas homogénea la emisión..

Con todo este rollo no pretendo ir en contra de ninguna teoría, sino fundamentar el porque la predicción del anillo en SGR A* intuyo hará agua, hasta tanto las pruebas me llamo al silencio.
Edito...Habrá que esperar pocos días hasta el 10 de abril...https://www.lavozdegalicia.es/notici...7917508106.htm

[Alriga]

Re: ¿¿ Está a punto de publicarse la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro ??

... brutal efecto Doppler? ... la posición del disco de acreción ... agujeros negros en rotación ...

Sobre esto enlacé un artículo en el post #11 del hilo, dije:

.. existe un artículo de divulgación, escrito por los autores de dos de los estudios que acabo de enlazar, que me parece muy chulo, os lo enlazo: Portrait of a Black Hole ...

Tal vez por estar en inglés no ha sido ampliamente leído. Los autores son Avery E. Broderick (senior research associate at the Canadian Institute for Theoretical Astrophysics at the University of Toronto, he has been a leader in pushing for horizon-resolving imaging of supermassive black holes) y Abraham Loeb (professor of astronomy at Harvard University and visiting professor at the Weizmann Institute of Science in Rehovot, Israel. He has conducted pioneering theoretical studies of the first stars, supermassive black holes and gamma-ray bursts). Supongo que sabrán de lo que hablan, si además publican esto en Scientific American. El que no sabe mucho del tema soy yo, por eso intentaré no contradecir a expertos desde mi posición de ignorancia, y me limito a traducir un párrafo, Dicen Broderick y Loeb:

El agujero negro proyecta una silueta en el “fondo de pantalla” de las emisiones del gas de acreción cercano … Esta sombra [silueta] no será un disco circular, principalmente debido a las velocidades orbitales extremas del gas, que se acercan a la velocidad de la luz. La emisión desde dicha materia de movimiento rápido sufrirá desplazamiento Doppler y se concentrará en un cono estrecho en la dirección del movimiento, lo que abrillanta sustancialmente la emisión del lado que se aproxima del gas en órbita y atenúa el lado de retroceso, produciendo una media luna brillante en lugar de un anillo completo y brillante alrededor de una silueta en forma de disco. Esta asimetría solo desaparecería si nuestro punto de observación estuviese en el eje de rotación del disco de acreción.

Además, el giro del agujero negro en sí, que puede tener un eje de rotación diferente al del disco de acreción, tiene un efecto similar. Tales imágenes permitirán por lo tanto a los astrónomos determinar la dirección de giro del agujero negro y la inclinación del disco de acreción en relación con él. De igual importancia para la astrofísica, los datos proporcionarán una valiosa información observacional para la teoría de la acreción, estableciendo de una vez por todas la densidad del gas y la geometría del borde interior del flujo de acreción.

Y a continuación en la página 48 de Portrait of a Black Hole se simula cómo será la silueta para diferentes orientaciones del disco de acreción.

Las simulaciones muestran cómo un disco de acreción alrededor de Sgr A * aparecería dependiendo de la orientación de su disco de acreción y la magnitud de su giro. El trío de imágenes más a la derecha incluye los efectos borrosos del gas interestelar.

La cuadrícula de coordenadas verde está en el plano del disco de acreción, centrado en el agujero negro. El anillo más interior de la cuadrícula se encuentra en el horizonte de sucesos del agujero negro.

La flexión de los rayos de luz por la gravedad del agujero, conocida como lente gravitacional, distorsiona la apariencia de la rejilla y también aumenta la silueta del agujero. Debido a que el disco de acreción orbita el agujero a velocidades que se aproximan a la velocidad de la luz, entran en juego efectos de relatividad especial, lo que lo hace mucho más brillante en el lado que se mueve hacia nosotros, (en la imagen en el lado izquierdo del horizonte de sucesos).

En la imagen inferior, el gran momento angular del agujero negro causa una desviación adicional de la luz, distorsionando aún más nuestra visión del plano ecuatorial y cambiando dramáticamente la apariencia del gas de acreción.

Por lo tanto, la comparación de imágenes de Sgr A* con simulaciones puede revelarnos la orientación del sistema y de la rotación del agujero negro y también puede proporcionar, a partir del tamaño de la silueta, una nueva medida de la masa del agujero.

Observad que el diámetro de la imagen buscada es de 55 millonésimas de segundo de arco, por lo que conseguir la imagen va a ser muy difícil y tal vez el EHT solo consiga un entorno borroso de 200 microsegundos de arco similar al de la imagen de VLBI del post #15.

Por otro lado, recordar que el disco de acreción en torno a Sgr A* ha sido detectado indirectamente con anterioridad varias veces, ver como ejemplo reciente, del que hablamos aquí en LwdF, Detection of orbital motions near the last stable circular orbit of the massive black hole SgrA*

Saludos.

[Alriga]

Conferencia de prensa del Event Horizon Telescope (EHT) para presentar sus primeros resultados

ATENCIÓN:

El proyecto Event Horizon Telescope (EHT) y la National Science Foundation (NSF) celebrarán una conferencia de prensa para anunciar un resultado revolucionario.

The Event Horizon Telescope (EHT) project and the National Science Foundation (NSF) will hold a press conference to announce a groundbreaking result.

El 10 de abril de 2019, la colaboración Event Horizon Telescope (EHT) presentará sus primeros resultados en seis conferencias de prensa simultáneas en todo el mundo y en muchos eventos satelitales organizados por sus partes interesadas e instituciones afiliadas. Las conferencias de prensa se celebrarán simultáneamente en Bruselas (en inglés), Santiago de Chile (en español), Shanghai (en mandarín), Tokio (en japonés), Taipei (en mandarín) y Washington DC (en inglés), a partir de las 13:00 Tiempo Universal.

NSF press conference on first result from Event Horizon Telescope project

Estaremos atentos, saludos.

[sater]

Re: ¿¿ Está a punto de publicarse la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro ??

Añado a los buenísimos vídeos compartidos por Alriga el nuevo vídeo de Veritasium explicando cómo debe ser la imagen que mañana veamos desde el punto de vista del estudio de órbitas de objetos masivos y sin masa en torno al agujero negro:

[Alriga]

Publicada la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro

La primera imagen. Captura de pantalla de la conferencia de Santiago de Chile. Corresponde al agujero negro de la galaxia M87



Ver: First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole

Interesante: First M87 Event Horizon Telescope Results. V. Physical Origin of the Asymmetric Ring

Aquí podéis ver los 5 papers publicados sobre el agujero negro de M87: Astrophysical Journal Letters EHT papers. Volume 875 Number 1, 2019 April 10

Y hay otro más: First M87 Event Horizon Telescope Results. VI. The Shadow and Mass of the Central Black Hole

Saludos.

[arivasm]

Re: ¿¿ Está a punto de publicarse la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro ??

Aún habrá que esperar algún tiempo por la imagen de Sagitario A*... Lástima!

[Alriga]

Re: ¿¿ Está a punto de publicarse la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro ??

Aún habrá que esperar algún tiempo por la imagen de Sagitario A*... Lástima!

No lo sé, estoy especulando, pero imagino que el de nuestra galaxia, aunque pueda ser de tamaño angular aparente mayor que el de M87, debe haberles dado una silueta menos clara por tener un disco de acreción mucho menor comparativamente. Estamos hablando de un BH de más de 6000 millones de masas solares en M87 contra 4 millones de masas solares de Sagitario A* Tal vez por ello, (sigo especulando) han publicado primero el de M87 mientras siguen trabajando en la imagen de Sgr A*

Vídeo "Zooming in to the Heart of Messier 87" Este video zoom comienza con una vista de ALMA y se acerca al corazón del M87, mostrando sucesivamente observaciones más detalladas y culminando en la primera evidencia visual directa de la sombra de un agujero negro supermasivo

Saludos.

[IsaacDL]

Re: ¿¿ Está a punto de publicarse la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro ??

No podría ser por que el eje de rotación del disco es perpendicular al plano que une la Tierra con Sag A*, imposibilitando medir la 'sombra'?

No os llama la atención que en M87 no veamos ninguna banda ecuatorial del disco, indicando que el eje esta apuntando hacia nosotros?

Saludos.

[Alriga]

Re: ¿¿ Está a punto de publicarse la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro ??

... ¿No podría ser por que el eje de rotación del disco es perpendicular al plano que une la Tierra con Sag A*, imposibilitando medir la 'sombra'?

¿No os llama la atención que en M87 no veamos ninguna banda ecuatorial del disco, indicando que el eje esta apuntando hacia nosotros?...

Probablemente en los 5 papers que he enlazado lo explique, el que tenga inquietudes es aconsejable que los lea a ver si resuelven sus dudas. En el 2º que he enlazado "First M87 Event Horizon Telescope Results. V. Physical Origin of the Asymmetric Ring" dice:

"Here we consider the physical implications of the asymmetric ring seen in the 2017 EHT data. To this end, we construct a large library of models based on general relativistic magnetohydrodynamic (GRMHD) simulations and synthetic images produced by general relativistic ray tracing. We compare the observed visibilities with this library and confirm that the asymmetric ring is consistent with earlier predictions of strong gravitational lensing of synchrotron emission from a hot plasma orbiting near the black hole event horizon. The ring radius and ring asymmetry depend on black hole mass and spin, respectively, and both are therefore expected to be stable when observed in future EHT campaigns. Overall, the observed image is consistent with expectations for the shadow of a spinning Kerr black hole as predicted by general relativity. If the black hole spin and M87's large scale jet are aligned, then the black hole spin vector is pointed away from Earth"

Este dibujo que aparece en Nature era una de las previsiones de porqué podría aparece un lado más brillante que otro:

Vídeo "The first image of a black hole: A three minute guide"

Saludos.

[IsaacDL]

Re: ¿¿ Está a punto de publicarse la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro ??

Muchísimas gracias Alriga por la aclaración.

Un saludo.

[Visitante]

Re: ¿¿ Está a punto de publicarse la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro ??

La primera imagen. Captura de pantalla de la conferencia de Santiago de Chile. Corresponde al agujero negro de la galaxia M87

[ATTACH=CONFIG]14297[/ATTACH]

Ver: First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole

Interesante: First M87 Event Horizon Telescope Results. V. Physical Origin of the Asymmetric Ring

Aquí podéis ver los 5 papers publicados sobre el agujero negro de M87: Astrophysical Journal Letters EHT papers

Y hay otro más: First M87 Event Horizon Telescope Results. VI. The Shadow and Mass of the Central Black Hole

Saludos.

Una duda, ¿lo que se ve está en el espectro visible?

[Alriga]

Re: ¿¿ Está a punto de publicarse la primera histórica imagen del horizonte de sucesos de un agujero negro ??

Una duda, ¿lo que se ve está en el espectro visible?

No, el EHT está formado por radiotelescopios que han observado centrados en $\lambda=1.3$ mm que corresponde a $\nu=230$ GHz.

... Dos grandes proyectos de colaboración internacional entre radiotelescopios han aunado sus fuerzas para crear dos grandes telescopios virtuales del tamaño equivalente al de la Tierra: el Event Horizon Telescope (EHT) y el Global mm-VLBI Array (GMVA), que operan en longitudes de onda diferentes. Con esta configuración de telescopios, que se extiende de Norte a sur desde Alemania al Polo Sur y de Este a Oeste desde Francia a Hawaii, ...

EHT (Event Horizon Telescope) $\bold{\lambda=1.3 mm}$
ALMA, APEX (Chile)
JCMT, SMA (Hawaii, EE.UU.)
ARO/SMT (Arizona, EE.UU.)
LMT (México)
IRAM 30m (España)
NOEMA (Francia)
SPT (Polo Sur)

GMVA (The Global mm-VLBI Array) $\bold{\lambda=3 mm}$
ALMA (Chile)
VLBA (8 ubicaciones en EE.UU.)
GBT 100m (West Virginia, EE.UU.)
IRAM 30m (España)
OAN 40m (España)
Instituto de Radioastronomía Max Planck 100 m (Alemania) ...

Daniel Marín acaba de publicar un post sobre el tema La primera imagen de un agujero negro

Y también La Mula Francis La primera imagen de la sombra y el anillo asimétrico del agujero negro M87* gracias a EHT

Y un vídeo de la National Science Foundation (NSF)

Saludos.