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Las supercomputadoras ayudan a capturar eventos raros de agujeros negros

Hola, un placer verte por aquí. En el teclado Simón Sánchez y en el día de hoy te voy a hablar sobre Las supercomputadoras ayudan a capturar eventos raros de agujeros negros

Cuando una estrella en órbita se acerca demasiado al agujero negro supermasivo central de una galaxia, eventualmente es destrozada por inmensas fuerzas gravitacionales, un fenómeno conocido como «disrupción de las mareas». Aunque los agujeros negros no se pueden ver directamente, ya que su densa masa significa que ni siquiera la luz puede escapar, la estrella inhalada produce un breve destello de luz. Sin embargo, es difícil distinguir estos eventos muy raros de otros eventos de luz brillante, como las supernovas.

Ahora, con la ayuda de exhaustivos estudios del cielo y potentes supercomputadoras, los astrofísicos están más cerca de comprender e incluso predecir este asombroso fenómeno. Investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia y del Instituto Max Planck en Alemania están utilizando una combinación de modelos computacionales y teóricos para describir la dinámica de los eventos de agujeros negros, como las interrupciones de las mareas o la fusión de dos agujeros negros supermasivos.

Una parte importante del desafío de encontrar un agujero negro que succione estrellas es saber dónde buscar en el vasto universo con sus miles de millones de galaxias. A través de una multitud de investigaciones astronómicas llevadas a cabo a lo largo de los años, está surgiendo una imagen más precisa del universo.

Se produjo un gran avance cuando los astrofísicos notaron que algunas galaxias que se creían inactivas se iluminaban repentinamente en el centro.

«Se encontró que este resplandor de luz tiene un comportamiento característico en función del tiempo» Ella dijo Tamara Bogdanovic, profesora asistente de física en el Instituto de Tecnología de Georgia, investigadora principal del estudio. “Comienza muy brillante y su brillo luego disminuye con el tiempo de una manera particular. Los astrónomos las han identificado como galaxias en las que un agujero negro central acaba de destruir y «devorar» una estrella. Es como un agujero negro poniendo un cartel que dice «Aquí estoy» «.

Bogdanovic y sus colegas utilizan una variedad de técnicas, incluidos métodos de observación, teóricos y computacionales, para comprender estos eventos distantes. Las simulaciones son especialmente útiles para decodificar las firmas de interrupciones de las mareas, explica Bogdanovic. Donde antes se pensaba que esto era una clase de eventos bastante uniforme, nueva evidencia y mejores datos sugieren una diversidad en la apariencia del candidato.

El trabajo de computación para el proyecto se realizó en supercomputadoras financiadas por la Fundación Nacional de Ciencias, como Stampede en el Centro de Computación Avanzada de Texas y Kraken en el Instituto Nacional de Ciencias Computacionales, las cuales forman parte del entorno XSEDE. La supercomputadora Keeneland de Georgia Tech también estuvo involucrada.

Los científicos saben que las interrupciones de las mareas son eventos cósmicos raros; los cálculos muestran que las galaxias como la Vía Láctea experimentarían una interrupción como esta una vez cada 10.000 años. El resplandor revelador de la luz, sin embargo, solo dura unos pocos años. Tanto la rareza del evento como la discrepancia en la escala de tiempo subrayan el desafío de identificar una ruptura de marea e ilustran la necesidad de una mayor investigación del cielo de múltiples galaxias.

“Calcular la compleja interacción entre la hidrodinámica y la gravedad es factible en una escala de tiempo humana solo con una supercomputadora. Dado que tenemos control sobre este experimento virtual y podemos repetirlo, avanzar rápido o rebobinar según sea necesario, podemos examinar el proceso de romper la marea desde muchas perspectivas. Esto a su vez nos permite determinar y cuantificar los procesos físicos más importantes en juego «, dice Roseanne Cheng del Centro de Astrofísica Relativista de Georgia Tech, quien co

Los astrofísicos están al borde de un gran avance en las mejores técnicas, de las cuales la supercomputación es una parte importante, lo que conducirá a la capacidad de verificar eventos de luz más intensos como las interrupciones de las mareas. Actualmente, solo se han identificado unas pocas docenas de cohetes como candidatos potenciales para un evento de agujero negro. A medida que lleguen más datos de los estudios astronómicos, se espera que los casos aumenten drásticamente, tal vez en cientos por año.

«[The] gran diferencia … significa que podremos construir una muestra variada de estrellas de diferentes tipos que son destruidas por agujeros negros supermasivos «, dice Bogdanovic.

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