El proceso de mapeo de eco, también conocido como mapeo de reverberación, comienza cuando el disco está caliente.
En el centro hay un negro supermasivoun agujero rodeado por un disco de material llamado disco de acreción. A medida que el disco se vuelve más brillante, aparecen breves ráfagas de luz visible. Las flechas azules muestran la luz de esta llamarada alejándose del agujero negro, tanto hacia un observador en la Tierra como hacia una enorme estructura con forma de rosquilla (llamada toroide) hecha de polvo. La luz se absorbe, lo que hace que el polvo se caliente y emita luz infrarroja. Este aligeramiento del polvo es una respuesta directa (o, se podría decir, un “eco”) a los cambios que ocurren en el disco. Las flechas rojas muestran esta luz alejándose de la galaxia, en la misma dirección que el estallido inicial de luz visible. De este modo, el observador verá primero la luz visible y luego (con el equipo adecuado) la infrarroja. Crédito: Laboratorio de Propulsión a Chorro de NASA/Caltech
Distancia del disco de acreción al interiorpartes del toro polvoriento pueden ser enormes: miles de millones o billones de kilómetros. Incluso la luz que viaja a 300.000 kilómetros por segundo puede viajar esta distancia en meses o años. Si los astrónomos pueden observar tanto el estallido inicial de luz visible en el disco de acreción como el subsiguiente brillo infrarrojo del toro, también pueden medir el tiempo que tardó la luz en viajar entre las dos estructuras. Dado que la luz viaja a una velocidad estándar, esta información les da a los astrónomos una idea de la distancia entre el disco y el toro.
Luego, los científicos pueden usar la medicióndistancias para calcular la luminosidad del disco y teóricamente su distancia a la Tierra. ¿Cómo? El hecho es que la temperatura en la parte del disco más cercana al agujero negro puede alcanzar decenas de miles de grados. Es tan alto que incluso los átomos se rompen y pueden formarse partículas de polvo. A medida que se aleja del agujero negro, la temperatura del disco disminuye gradualmente.
Los astrónomos saben que el polvo se forma cuandola temperatura desciende a unos 1.200 grados Celsius. Por lo tanto, cuanta más energía emite un disco, más lejos se forma el polvo. Como resultado, medir la distancia entre el disco de acreción y el toro da una idea de la energía de salida del disco, que es directamente proporcional a su luminosidad.
La idea de utilizar el mapeo de eco para la mediciónLa distancia de la Tierra a galaxias distantes no es nueva, pero un nuevo experimento de científicos está demostrando un éxito significativo en la demostración de sus capacidades. Este es el estudio más grande de su tipo, y confirma que dicha medición funciona igual en todas las galaxias, independientemente de variables como el tamaño del agujero negro.
Sin embargo, debido a muchos factores, los autores nohay suficiente precisión en la medición de distancias. En particular, los científicos dicen que necesitan aprender más sobre la estructura de las regiones internas del toro polvoriento que rodea el agujero negro. Esta estructura puede influir exactamente en qué longitudes de onda de luz infrarroja emite el polvo cuando la luz lo alcanza por primera vez.
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