El concepto de este artista muestra dos agujeros negros supermasivos candidatos en el núcleo de un cuásar llamado PKS 2131-021. En esta vista del sistema, se puede ver la gravedad del agujero negro en primer plano (derecha) torciendo y distorsionando la luz de su compañero, que tiene un chorro fuerte. Cada agujero negro tiene aproximadamente cien millones de veces la masa de nuestro sol, siendo el agujero negro en primer plano un poco menos masivo. Crédito: Caltech/R. Lesionado (IPAC)
Los astrónomos encuentran evidencia del supermasivo más compacto[{» attribute=»»>black hole duo observed to date.
Locked in an epic cosmic waltz 9 billion light years away, two supermassive black holes appear to be orbiting around each other every two years. The two giant bodies each have masses that are hundreds of millions of times larger than that of our sun, and the objects are separated by a distance roughly 50 times that which separates our sun and Pluto. When the pair merge in roughly 10,000 years, the titanic collision is expected to shake space and time itself, sending gravitational waves across the universe.
A Caltech-led team of astronomers has discovered evidence for this scenario taking place within a fiercely energetic object known as a quasar. Quasars are active cores of galaxies in which a supermassive black hole is siphoning material from a disk encircling it. In some quasars, the supermassive black hole creates a jet that shoots out at near the speed of light. The quasar observed in the new study, PKS 2131-021, belongs to a subclass of quasars called blazars in which the jet is pointing toward the Earth. Astronomers already knew quasars could possess two orbiting supermassive black holes, but finding direct evidence for this has proved difficult.
Two supermassive black holes are seen orbiting each other in this artist’s loopable animation. The more massive black hole, which is hundreds of millions times the mass of our sun, is shooting out a jet that changes in its apparent brightness as the duo circles each other. Astronomers found evidence for this scenario in a quasar called PKS 2131-021 after analyzing 45-years-worth of radio observations that show the system periodically dimming and brightening. The observed cyclical pattern is thought to be caused by the orbital motion of the jet. Credit: Caltech/R. Hurt (IPAC)
Reporting in The Astrophysical Journal Letters, the researchers argue that PKS 2131-021 is now the second known candidate for a pair of supermassive black holes caught in the act of merging. The first candidate pair, within a quasar called OJ 287, orbit each other at greater distances, circling every nine years versus the two years it takes for the PKS 2131-021 pair to complete an orbit.
The telltale evidence came from radio observations of PKS 2131-021 that span 45 years. According to the study, a powerful jet emanating from one of the two black holes within PKS 2131-021 is shifting back and forth due to the pair’s orbital motion. This causes periodic changes in the quasar’s radio-light brightness. Five different observatories registered these oscillations, including Caltech’s Owens Valley Radio Observatory (OVRO), the University of Michigan Radio Astronomy Observatory (UMRAO), MIT’s Haystack Observatory, the National Radio Astronomy Observatory (NRAO), Metsähovi Radio Observatory in Finland, and NASA’s Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) space satellite.
Artist’s animation of a supermassive black hole circled by a spinning disk of gas and dust. The black hole is shooting out a relativistic jet—one that travels at nearly the speed of light. Credit: Caltech/R. Hurt (IPAC)
The combination of the radio data yields a nearly perfect sinusoidal light curve unlike anything observed from quasars before.
“When we realized that the peaks and troughs of the light curve detected from recent times matched the peaks and troughs observed between 1975 and 1983, we knew something very special was going on,” says Sandra O’Neill, lead author of the new study and an undergraduate student at Caltech who is mentored by Tony Readhead, Robinson Professor of Astronomy, Emeritus.
Ondas en el espacio y el tiempo
La mayoría de las galaxias, si no todas, tienen monstruosos agujeros negros en sus núcleos, incluida la nuestra.[{» attribute=»»>Milky Way galaxy. When galaxies merge, their black holes “sink” to the middle of the newly formed galaxy and eventually join together to form an even more massive black hole. As the black holes spiral toward each other, they increasingly disturb the fabric of space and time, sending out gravitational waves, which were first predicted by Albert Einstein more than 100 years ago.
The National Science Foundation’s LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), which is managed jointly by Caltech and MIT, detects gravitational waves from pairs of black holes up to dozens of times the mass of our sun. However, the supermassive black holes at the centers of galaxies have millions to billions of times as much mass as our sun, and give off lower frequencies of gravitational waves than those detected by LIGO.
Three sets of radio observations of the quasar PKS 2131-02, spanning 45 years, are plotted here, with data from Owens Valley Radio Observatory (OVRO) in blue; University of Michigan Radio Astronomical Observatory (UMRAO) in brown; and Haystack Observatory in green. The observations match a simple sine wave, indicated in blue. Astronomers believe that the sine wave pattern is caused by two supermassive black holes at the heart of the quasar orbiting around each other every two years. (A period of five years was actually observed due to a Doppler effect caused by the expansion of the universe.) One of the black holes is shooting out a relativistic jet that dims and brightens periodically. Note that data from OVRO and UMRAO match for the peak in 2010, and the UMRAO and Haystack data match for the peak in 1981. The magnitudes of the peaks observed around 1980 are twice as large as those observed in recent times, presumably because more material was falling towards the black hole and being ejected at that time. Credit: Tony Readhead/Caltech
In the future, pulsar timing arrays—which consist of an array of pulsing dead stars precisely monitored by radio telescopes—should be able to detect the gravitational waves from supermassive black holes of this heft. (The upcoming Laser Interferometer Space Antenna, or LISA, mission would detect merging black holes whose masses are 1,000 to 10 million times greater than the mass of our sun.) So far, no gravitational waves have been registered from any of these heavier sources, but PKS 2131-021 provides the most promising target yet.
In the meantime, light waves are the best option to detect coalescing supermassive black holes.
The first such candidate, OJ 287, also exhibits periodic radio-light variations. These fluctuations are more irregular, and not sinusoidal, but they suggest the black holes orbit each other every nine years. The black holes within the new quasar, PKS 2131-021, orbit each other every two years and are 2,000 astronomical units apart, about 50 times the distance between our sun and Pluto, or 10 to 100 times closer than the pair in OJ 287. (An astronomical unit is the distance between Earth and the sun.)
Sandra O’Neill. Credit: Caltech
Revealing the 45-Year Light Curve
Readhead says the discoveries unfolded like a “good detective novel,” beginning in 2008 when he and colleagues began using the 40-meter telescope at OVRO to study how black holes convert material they “feed” on into relativistic jets, or jets traveling at speeds up to 99.98 percent that of light. They had been monitoring the brightness of more than 1,000 blazars for this purpose when, in 2020, they noticed a unique case.
“PKS 2131 was varying not just periodically, but sinusoidally,” Readhead says. “That means that there is a pattern we can trace continuously over time.” The question, he says, then became how long has this sine wave pattern been going on?
The research team then went through archival radio data to look for past peaks in the light curves that matched predictions based on the more recent OVRO observations. First, data from NRAO’s Very Long Baseline Array and UMRAO revealed a peak from 2005 that matched predictions. The UMRAO data further showed there was no sinusoidal signal at all for 20 years before that time—until as far back as 1981 when another predicted peak was observed.
“The story would have stopped there, as we didn’t realize there were data on this object before 1980,” Readhead says. “But then Sandra picked up this project in June of 2021. If it weren’t for her, this beautiful finding would be sitting on the shelf.”
O’Neill began working with Readhead and the study’s second author Sebastian Kiehlmann, a postdoc at the University of Crete and former staff scientist at Caltech, as part of Caltech’s Summer Undergraduate Research Fellowship (SURF) program. O’Neill began college as a chemistry major but picked up the astronomy project because she wanted to stay active during the pandemic. “I came to realize I was much more excited about this than anything else I had worked on,” she says.
With the project back on the table, Readhead searched through the literature and found that the Haystack Observatory had made radio observations of PKS 2131-021 between 1975 and 1983. These data revealed another peak matching their predictions, this time occurring in 1976.
“This work shows the value of doing accurate monitoring of these sources over many years for performing discovery science,” says co-author Roger Blandford, Moore Distinguished Scholar in Theoretical Astrophysics at Caltech who is currently on sabbatical from Stanford University.
Tony Readhead. Credit: Caltech
Like Clockwork
Readhead compares the system of the jet moving back and forth to a ticking clock, where each cycle, or period, of the sine wave corresponds to the two-year orbit of the black holes (though the observed cycle is actually five years due to light being stretched by the expansion of the universe). This ticking was first seen in 1976 and it continued for eight years before disappearing for 20 years, likely due to changes in the fueling of the black hole. The ticking has now been back for 17 years.
“The clock kept ticking,” he says, “The stability of the period over this 20-year gap strongly suggests that this blazar harbors not one supermassive black hole, but two supermassive black holes orbiting each other.”
The physics underlying the sinusoidal variations were at first a mystery, but Blandford came up with a simple and elegant model to explain the sinusoidal shape of the variations.
“We knew this beautiful sine wave had to be telling us something important about the system,” Readhead says. “Roger’s model shows us that it is simply the orbital motion that does this. Before Roger worked it out, nobody had figured out that a binary with a relativistic jet would have a light curve that looked like this.”
Says Kiehlmann: “Our study provides a blueprint for how to search for such blazar binaries in the future.”
Reference: “The Unanticipated Phenomenology of the Blazar PKS 2131–021: A Unique Supermassive Black Hole Binary Candidate” by S. O’Neill, S. Kiehlmann, A. C. S. Readhead, M. F. Aller, R. D. Blandford, I. Liodakis, M. L. Lister, P. Mróz, C. P. O’Dea, T. J. Pearson, V. Ravi, M. Vallisneri, K. A. Cleary, M. J. Graham, K. J. B. Grainge, M. W. Hodges, T. Hovatta, A. Lähteenmäki, J. W. Lamb, T. J. W. Lazio, W. Max-Moerbeck, V. Pavlidou, T. A. Prince, R. A. Reeves, M. Tornikoski, P. Vergara de la Parra and J. A. Zensus, 23 February 2022, The Astrophysical Journal Letters. DOI: 10.3847/2041-8213/ac504b
The Astrophysical Journal Letters study titled “The Unanticipated Phenomenology of the Blazar PKS 2131-021: A Unique Super-Massive Black hole Binary Candidate” was funded by Caltech, the Max Planck Institute for Radio Astronomy, NASA, National Science Foundation (NSF), the Academy of Finland, the European Research Council, ANID-FONDECYT (Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo-Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico in Chile), the Natural Science and Engineering Council of Canada, the Foundation for Research and Technology – Hellas in Greece, the Hellenic Foundation for Research and Innovation in Greece, and the University of Michigan. Other Caltech authors include Tim Pearson, Vikram Ravi, Kieran Cleary, Matthew Graham, and Tom Prince. Other authors from the Jet Propulsion Laboratory, which is managed by Caltech for NASA, include Michele Vallisneri and Joseph Lazio.
SpaceX puso en órbita otro lote de sus satélites de Internet Starlink desde la Costa Espacial de Florida esta tarde (30 de octubre).
Un cohete Falcon 9 coronado por 23 naves espaciales Starlink despegó de la estación espacial de Cabo Cañaveral hoy a las 17:10 EDT (21:10 GMT).
La primera etapa del Falcon 9 regresó a la Tierra para un aterrizaje vertical aproximadamente ocho minutos después del despegue, como estaba previsto. Aterrizó en el dron SpaceX “A Shortfall of Gravitas”, estacionado en el Océano Atlántico.
Este fue el decimocuarto lanzamiento y aterrizaje de este propulsor en particular, según un Descripción de la misión SpaceX.
La etapa superior del Falcon 9 continuó su viaje hacia el cielo. Desplegará los 23 satélites Starlink en la órbita terrestre baja (LEO) aproximadamente 64 minutos después del despegue, si todo va según lo planeado.
SpaceX ya ha lanzado más de 100 misiones Falcon 9 en 2024, aproximadamente dos tercios de las cuales están dedicadas a construir la megaconstelación Starlink.
La compañía de Elon Musk opera actualmente cerca de 6.500 satélites Starlink en LEO, y cada vez hay más satélites en crecimiento, como muestra el despegue de hoy.
La NASA ha perfeccionado su lista de posibles lugares de aterrizaje cerca del polo sur de la Luna para su Misión Artemisa 3cuyo objetivo es devolver a los astronautas a la superficie lunar no antes de 2026.
Los nueve sitios preseleccionados, que fueron publicados por la NASA el lunes 28 de octubre, son geológicamente diversos y cada uno tiene el potencial de proporcionar nueva información sobre planetas rocososrecursos lunares y la historia de nuestra sistema solarsegún un declaración por la agencia.
Las ubicaciones específicas en las regiones candidatas se seleccionarán después de que se seleccionen las fechas objetivo del lanzamiento de Artemis 3, según el comunicado, porque estas fechas «dictarán las trayectorias orbitales y las condiciones ambientales de la superficie».
«Cualquiera de estas regiones de aterrizaje nos permitirá hacer ciencia asombrosa y hacer nuevos descubrimientos», dijo Sarah Noble, geóloga lunar de la División de Ciencias Planetarias de la sede de la NASA en Washington, DC, en el comunicado de prensa.
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La misión Artemis 3 tiene como objetivo aterrizar lo suficientemente cerca de áreas cercanas al polo sur de la Luna que nunca ven la luz del sol. En esos lugares, conocidos como regiones persistentemente sombreadas, los científicos sospechan que las capas de hielo que no se han distribuido durante miles de millones de años podrían contener pistas sobre la historia del sistema solar y proporcionar a los astronautas sistemas de soporte vital y combustible para cohetes.
Los MNT en regiones actualizadas también admiten aterrizajes por EspacioXdel Starship Human Landing System (HLS), que transportará a dos astronautas desde nave espacial orión atracado en órbita lunar en la superficie de la luna. EL Astronave HLS está diseñado para servir como hábitat para los miembros de la tripulación durante su estadía de una semana en la luna. También está previsto enviarlos de regreso a Orión cuando el tiempo venir.
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El contrato de SpaceX con NASA requiere que ejecute con éxito un aterrizaje de demostración sin tripulación en la superficie de la Luna antes de transportar astronautas en la misión tripulada Artemis 3. Retrasos en el desarrollo de Starship y también. problemas con el escudo térmico con la cápsula de Orión retrasó la misión Artemis 3 hasta al menos septiembre de 2026aproximadamente un año después de su fecha de lanzamiento original.
A principios de este año, la NASA nota Starship ha superado con éxito varias pruebas de sistemas de acoplamiento, así como más de 30 hitos relacionados con su desarrollo HLS. El siguiente paso crítico es que Starship HLS demuestre la transferencia de propulsor en órbita, ya que Starship no puede volar directamente a la Luna y debe repostar combustible en órbita. Tierra órbita con propulsor proporcionado por una rápida sucesión de al menos 10 lanzamientos de Starship antes de zarpar hacia la luna.
Al mismo tiempo, el desarrollo de un componente crítico por boeing para el nuevo de la NASA Sistema de lanzamiento espacial (SLS), llamado Bloque 1B –un cohete robusto diseñado para aumentar la cantidad de carga que SLS puede entregar a la Luna– cayó recientemente bajo una nube de incertidumbre cuando el gigante aeroespacial supuestamente consideró vender su negocio espacial en un contexto de crecientes problemas financieros. .
A informe exclusivo El Wall Street Journal señaló el viernes pasado (25 de octubre) que las discusiones de Boeing sobre la venta de sus operaciones espaciales, una medida encabezada por el nuevo director ejecutivo de la compañía, Kelly Ortberg, se encontraban «en una etapa temprana». Tampoco está claro qué parte del negocio podría venderse y es posible que la empresa mantenga su papel en el desarrollo de SLS, señala el informe.
Se espera que el vuelo inaugural del SLS Bloque 1B sea la misión de alunizaje Artemis 4, ahora programada para finales de 2028.
Mattel, el fabricante de juguetes detrás de grandes marcas como Barbie y Hot Wheels, está modernizando sus propiedades inmobiliarias, trasladando sus estudios y su centro de diseño a nuevos hogares.
La compañía, con sede en El Segundo, planea trasladar sus estudios a un edificio recientemente renovado de 60,000 pies cuadrados para 2025. Mattel firmó un acuerdo de varios años para arrendar el espacio de oficinas en 831 S. Douglas St.
El edificio, ubicado cerca de la actual sede de Mattel en Continental Boulevard, incluye estudios que la compañía utilizará para tomar fotografías y videos para promocionar sus productos, así como un patio con fogatas, una parrilla y un área de cocina. El edificio está cerca de otros servicios, incluidos restaurantes, un club deportivo de alto nivel, hoteles y tiendas. Durante los últimos 30 años, Mattel ha alojado sus estudios en su campus, que incluye varios edificios.
La transacción inmobiliaria es parte de los esfuerzos de Mattel para renovar sus oficinas, ya que la compañía apunta a impulsar la productividad y la creatividad en el lugar de trabajo y al mismo tiempo atraer nuevos empleados. A medida que los trabajadores comienzan a regresar a la oficina después de la pandemia de COVID-19, las empresas están tratando de hacer que la oficina sea más atractiva para los empleados acostumbrados al trabajo remoto.
El edificio industrial, que forma parte del campus de Continental Park de Continental Development Corp., fue transformado recientemente para incluir un área de producción de estudio para satisfacer las necesidades creativas de Mattel.
«Los empleadores han estado trabajando para darles a sus empleados razones para querer regresar a la oficina e interactuar con sus pares», dijo Bob Tarnofsky, vicepresidente ejecutivo de bienes raíces de Continental Development. «Las comodidades que ofrecen son muy superiores a las que normalmente veíamos antes de COVID». »
A medida que los empleadores reconsideran el futuro del trabajo, no es raro que las empresas firmen contratos de arrendamiento a más corto plazo, dijo Tarnofsky. Mattel, sin embargo, firmó un contrato de arrendamiento a largo plazo. Se negó a decir cuánto pagó Mattel por el contrato de arrendamiento y cuánto dura.
Este año, Mattel también anunció que trasladaría su centro de diseño, ubicado en Mariposa Avenue durante más de tres décadas, a un edificio recientemente renovado en 2026. El centro, donde los empleados diseñan cabello, ropa y otras piezas de juguete, se ubicará en un espacio de oficinas de 167,767 pies cuadrados conocido como Grand + Nash en 2160 E. Grand Ave. Mattel compró el espacio por 59 millones de dólares a New York Life Insurance.
«Nos estamos embarcando en una importante modernización interior de nuestra sede en 333 Continental Boulevard, infundida con los mismos principios de diseño e inspirada en los esfuerzos de modernización de oficinas de Mattel en todo el mundo», David Traughber, vicepresidente senior de finanzas y director de Mattel. bienes raíces globales, dijo en un comunicado.
Los edificios que actualmente albergan el centro de diseño y operaciones de estudio de Mattel son instalaciones arrendadas que la compañía dejará libres.
En diciembre de 2023, Mattel tenía aproximadamente 33.000 empleados en más de 35 países de todo el mundo, según el informe anual de la empresa. La empresa tiene aproximadamente 2000 empleados en El Segundo y ofrece a sus empleados un ambiente de trabajo híbrido.