Por primera vez en la historia, un grupo internacional de investigadores presentó la fotografía de un agujero negro supermasivo, tres millones de veces más grande que la Tierra, confirmando la existencia de estos objetos extraordinarios.
No es una exageración decir que ayer, miércoles 10 de abril de 2019, entramos en una nueva era de la astronomía. La portentosa revelación, que se anunció en seis conferencias de prensa simultáneas desde Bruselas, Washington, Tokyo, Taipei, Shangai y Santiago, reveló ante los ojos de la humanidad una imagen que parecía imposible de capturar, aún con los más avanzados instrumentos humanos: la primera vista de un agujero negro supermasivo, ubicado en el corazón de una galaxia distante llamada Messier 87, a 55 millones de años luz de nosotros.
A simple vista, parece un anillo de fuego, rodeado de una espesa oscuridad. Se trata de un pozo gravitacional con un diámetro de 40 mil millones de kilómetros, que crece al engullir astros que se le acercan, y que sólo pudo ser fotografiado uniendo la capacidad de los ocho radiotelescopios más poderosos del planeta.
La primera imagen de un agujero negro, obtenida por Event Horizon Telescope, un conjunto de ocho radiotelescopios terrestres.
Hasta hace poco, la idea de que los humanos pudiéramos observar algún día un agujero negro parecía ficción. Material de películas. Esto, porque el intenso campo gravitacional que los rodea impide que la luz pueda escapar, generando en su centro la oscuridad más densa del universo. Sin embargo, 200 investigadores trabajaron en conjunto para hacerlo posible, uniendo imágenes tomadas con los radiotelescopios SMT (Arizona), SMA y JCMT (Hawaii), APEX (Chile), ALMA (Chile), SPT (Antártida), IRAM (España) y LMT (México), en las que cada instrumento logró obtener parte de lo único visible de un agujero negro: su silueta. La técnica se llama interferometría de línea y consiste en combinar ondas de radio registradas desde distintos instrumentos, que funcionan como un solo aparato gigante.
Simulación de un agujero negro rodeado de materia luminosa. Esta materia desaparece en el hoyo de forma similar a un vórtice, y las condiciones extremas hacen que se convierta en un plasma brillante (crédito: Jordy Davelaar et al., Universidad Radboud, BlackHoleCam).
—La mayor dificultad está en unir las imágenes de los telescopios, que se tienen que ensamblar con un truco matemático para formar la fotografía —dice Hugo Mecías, astrofísico de ALMA, una de las instituciones partícipes del hallazgo—. Además, en términos físicos, un agujero negro supermasivo puede ser un objeto muy variable, porque hay plasma a su alrededor que va a distorsionar la imagen.
“Una de las cosas más interesantes es entender cómo se forman estos materiales que giran alrededor de los agujeros negros, y el poder de su fuerza gravitacional, que no se puede recrear en laboratorio”, explica el astrofísico Hugo Mecías, de ALMA.
Se necesitaron diez días, en abril de 2017, para registrar los datos a través de los ocho radiotelescopios, que luego fueron procesados en centros de investigación en Boston y Bonn —Estados Unidos y Alemania—, y transformados en imagen por un algoritmo que entrará en la historia de la ciencia, creado por Katie Bouman, una ingeniera de 29 años del Instituto Tecnológico de Massachusetts. El proceso completo tomó dos años de trabajo ininterrumpido.
Einstein tenía razón
—Vamos por el buen camino: este hallazgo confirma la Teoría de Relatividad de Einstein, que hemos considerado cierta y que, efectivamente, explica cómo se comporta la materia en los alrededores de los agujeros negros —comenta Mecías.
Einstein predijo, hace exactamente cien años, que la fuerza gravitacional con que los objetos son atraídos hacia un agujero negro es tan poderosa, que no deja escapar nada, ni siquiera la luz. Esto sucede porque tienen una enorme masa concentrada en un volumen muy pequeño, equivalente a que todo el volumen de la Tierra estuviera condensado en un objeto del tamaño de un dedal.
Ubicación de los instrumentos que forman el Event Horizon Telescope.
Por eso, lo que hacen es atraer a las estrellas cercanas, para luego achatarlas, estirarlas y distorsionarlas, y calentar su gas a temperaturas altísimas. Son los trozos de esas estrellas, junto con todo el gas, los que giran alrededor de él, generando el anillo de fuego que pudo captar la fotografía. Si el agujero se encuentra en una zona del espacio en que hay una gran luminosidad, se provoca una espesa sombra en su interior —lo que vemos en el centro del anillo—, que ya había sido predicha por Albert Einstein a principios del siglo pasado.
—Una de las cosas más interesantes ahora es entender cómo se forman estos materiales que giran alrededor de los agujeros negros, y el poder de su fuerza gravitacional, que no se puede recrear en laboratorio —explica el astrofísico.
A partir de ahora, este trabajo colaborativo mundial va a permitir estudiar con mayor detalle estos objetos cósmicos. De hecho, los investigadores ya están intentando obtener una segunda fotografía, utilizando la misma técnica, de un segundo agujero negro llamado Sagitario A*, que está ubicado en el corazón de la Vía Láctea. Cuando la consigan, podremos dar un nuevo vistazo a uno de los misterios más grandes del universo.
Texto: Natalia Correa
