General

Los astrofísicos descubrieron una posible causa de las explosiones geniales en los jets astrofísicos


El universo está lleno de fenómenos asombrosos y hermosos, y los astrofísicos y los astrónomos han buscado inspiración en las estrellas durante miles de años. Algunos de estos eventos son difíciles o incluso imposibles de detectar a simple vista: los agujeros negros, por ejemplo, no se pueden observar directamente, porque cuando la luz se acerca a ellos, es absorbida y nunca llega a la Tierra para que nosotros los observemos. Los chorros astrofísicos, sin embargo, son observables aquí en la tierra, y crean hermosas e impresionantes explosiones ... y luego el chorro continúa como si nada hubiera pasado. Estos chorros se extienden por millones y millones de años luz y pueden medirse usando tecnología de radio, pero las plumas que los interrumpen se pueden ver con telescopios simples debido a su tamaño y calor extremos.

Estas hermosas explosiones espaciales han sido un misterio de larga data en la comunidad astrofísica durante años, mientras los científicos luchaban por encontrar qué causa que los chorros relativistas exploten repentinamente en columnas masivas y ardientes. Debido a su distancia y tamaño extremo, estudiarlos puede resultar difícil. Pero ahora, los modelos matemáticos basados ​​en la composición probable de los chorros podrían ayudar a aprender más sobre ellos y resolver otros problemas difíciles de astrofísica.

¿Qué son exactamente los chorros astrofísicos?

Buena pregunta. De la página de Wikipedia: "Un chorro astrofísico es un fenómeno astronómico en el que las salidas de materia ionizada se emiten como un haz extendido a lo largo del eje de rotación".

A menos que seas astrofísico, es muy probable que esas palabras no signifiquen nada para ti. Esencialmente, los chorros astrofísicos y relativistas son corrientes intergalácticas masivas causadas por partículas que son "disparadas" desde agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias. Estas partículas usan el agujero negro como una especie de honda celeste para acercarlas a la velocidad de la luz; la mayoría de las partículas que se acercan a los agujeros negros son absorbidas, por lo que estas partículas tienen que viajar exactamente en el ángulo correcto, exactamente en la posición correcta, para ser capaz de lanzarse al espacio. La misma idea se utiliza en la astronáutica local, donde sondas y satélites se lanzarán alrededor de la tierra u otros cuerpos locales para ganar velocidad hacia su objetivo. Los agujeros negros supermasivos ofrecen la honda perfecta debido a su extrema gravedad, y el hecho de que atraen materia y energía desde grandes distancias significa que algunas partículas seguramente estarán en el punto óptimo para crear un chorro.

La naturaleza de estos chorros todavía es relativamente incierta; Hay muchas teorías de trabajo sobre de qué podrían estar compuestos. En general, se acepta que las partículas están agrupadas, volando por el universo a una velocidad cercana a la de la luz y arrojando una tonelada de energía a medida que avanzan. Actúan como si se movieran a través de una tubería pequeña, y la fuerza centrífuga hace que las partículas más internas terminen más lejos que las partículas más externas. Y luego, explotan en gigantes y sorprendentes columnas de luz.

Durante mucho tiempo, los científicos no pudieron entender por qué ocurrió este asombroso fenómeno. Su observación fue realizada por astrofísicos utilizando tecnología de radio extendida, y en ese momento no había forma de modelar su trayectoria o la actividad dentro del avión, principalmente porque no había buenas teorías sobre de qué estaban compuestos los chorros.

Ahora, los astrofísicos pueden haber descubierto por qué estos chorros actúan de esta manera. A medida que los haces de partículas avanzan juntos a través del cosmos, forman una banda como si se movieran a través de una manguera de agua. A medida que la banda se ensancha, el vínculo entre las partículas comienza a debilitarse y el colapso estructural de la banda se vuelve inminente. Las partículas que se mueven a la velocidad de la luz o cerca de ella comienzan a actuar de manera impredecible, por lo que cuando se rompe el límite del chorro, muchas partículas escapan y arrojan una cantidad increíble de energía en forma de calor, haciendo que las columnas sean visibles con telescopios espaciales y tecnología de radio. Estos chorros también se denominan "chorros extragalácticos", lo que significa que están muy lejos; el hecho de que podamos detectar las columnas basándonos únicamente en la luz y el calor emitidos significa que las explosiones son muy grande.

Más cerca del centro de la banda, lejos de la interrupción, el jet se mantiene perfectamente estable como si fuera el ojo tranquilo de una tormenta. Las partículas que permanecen cerca del centro continúan más allá del evento sin verse afectadas, y el rayo continúa más allá de la explosión. Debe haber algún tipo de fuerza que mantenga los chorros intactos; Los modelos matemáticos más nuevos están tratando de explicar por qué esto es posible mediante el uso de campos electromagnéticos, pero esos modelos aún no están completamente desarrollados y podrían llevar algún tiempo.

La Revista Anual de Astronomía y Astrofísica publicó un artículo en 1998 que describe el fenómeno y sus implicaciones en el mundo de la astrofísica. Los chorros no son solo una vista genial de ver: comprenderlos también podría ser fundamental en las teorías de unificación sobre los núcleos galácticos. El descubrimiento de las causas de estos fenómenos podría ayudar a responder esas preguntas planteadas hace casi una década.

El jurado aún está deliberando sobre qué causa exactamente estas inestabilidades, a pesar de que los modelos matemáticos que crearon estos científicos demuestran lo que sucede. después un colapso estructural de los chorros. Una vez que esos modelos estén completos, los científicos estarán un paso más cerca de descubrir otro gran misterio del universo.


Ver el vídeo: Michael Kramer, el astrofísico que pone a prueba la Teoría de la Relatividad de Einstein (Diciembre 2021).