La imagen de Sagitario A* fue capturada gracias al trabajo en ocho observatorios astronómicos.
El mundo conoció la primera imagen del agujero negro supermasivo que vive en el centro de la Vía Láctea. Una imagen histórica y la segunda oportunidad en la que la humanidad observa cómo se ve un agujero negro, esos objetos astronómicos tan misteriosos donde la fuerza de su gravedad es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar. Lo particular en esta ocasión es que es la primera foto que tenemos de uno que vive en nuestro propio vecindario estelar, nuestra propia galaxia.
Al igual que la imagen del M87, como se le conoce al agujero negro del centro de la galaxia Messier 87 que fue presentado en el 2019, este logro se atribuye al equipo de investigación global de la Colaboración Telescopio del Horizonte de Sucesos (en inglés Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration) que utiliza las observaciones de una red mundial de ocho radiotelescopios, convirtiendo al planeta Tierra en un gran observatorio capaz de capturar estos objetos tan lejanos.
De hecho, el agujero negro –conocido como Sagitario A* (Sgr A*)– está a unos 27.000 años luz de distancia de la Tierra. Suficiente para que desde nuestra perspectiva parezca que tiene el mismo tamaño en el cielo que una rosquilla en la Luna, como lo describen en el comunicado con el que dieron a conocer la noticia los investigadores. El EHT observó a Sgr A* en varias noches en 2017, y recopiló datos durante ocho y diez horas seguidas, en un proceso similar a cuando se trata de capturar una imagen con una cámara en la noche usando un tiempo de exposición prolongado.
La Vía Láctea y la ubicación de su agujero negro central visto desde el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)
Foto:
ESO/José Francisco Salgado (josefrancisco.org), EHT Collaboration
Pero a diferencia de M87, Sagitario A* les supuso un reto superior. Según explica a EL TIEMPO José Luis Gómez, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (España), que hizo parte de esta colaboración, en el caso del primer agujero, durante esas horas de observación la imagen no cambiaba, gracias a su gran tamaño.
“M87 es enorme, tiene 6.500 veces la masa del Sol y para dar una vuelta alrededor de él necesitas como una semana. En el caso de Sagitario A* es unas 1.000 veces más pequeño y por tanto el gas que vemos brillar tarda solo unos minutos en dar una vuelta, eso hace que durante esas 8 o 10 horas que observamos la distribución del brillo del haz alrededor cambie”, detalla Gómez.
El experto dice que es como intentar hacer una fotografía de un niño corriendo de noche y con poca luz, donde, si se hace una exposición larga, sale una imagen borrosa. Un problema que durante los últimos años los científicos del proyecto tuvieron que resolver con nuevas técnicas y algoritmos para contrarrestar ese movimiento rápido del gas en torno a Sagitario A*.
El esfuerzo fue posible gracias al ingenio de más de 300 investigadores de 80 institutos de todo el mundo que conforman la Colaboración EHT. Además de desarrollar herramientas complejas para superar los desafíos de obtener imágenes de Sgr A*, el equipo trabajó cinco años, usando supercomputadoras para combinar y analizar sus datos, mientras compilaba una biblioteca sin precedentes de agujeros negros simulados para compararlos con las observaciones.
Un punto para Einstein
De acuerdo con Santiago Vargas, Ph. D. en Astrofísica y profesor del Observatorio Astronómico de la Universidad Nacional, esta imagen resume décadas de investigación y el trabajo de cientos de científicos. “Es un esfuerzo conjunto que nos muestra los grandes avances que podemos lograr con el desarrollo de la ciencia y abre la puerta a un futuro prometedor para que tengamos este tipo de información cada vez con más frecuencia, abre líneas de investigación y le muestra a la sociedad que estamos logrando cosas que parecían increíbles”, asegura.
Y hay que recordar que cuando se formuló este postulado los agujeros negros solo eran algo teórico. Gracias a las imágenes capturadas tanto de M87 como de Sgr A* ahora, sabemos que sí existen y los podemos fotografiar, como dice el profesor del Observatorio Astronómico de la Universidad Nacional, Eduard Larrañaga, quien dirige un grupo de investigación enfocado en estos cuerpos.
Lado a lado de las dos primeras imágenes de agujeros negros.
“He estudiado agujeros negros desde que salí del pregrado y eran objetos teóricos en ese momento. Hace un par de décadas no podíamos imaginar llegar a ver un agujero negro en una fotografía. Por primera vez estamos viendo este objeto de estudio que por mucho tiempo fue teórico, únicamente basado en la relatividad general de Albert Einstein. Lo más bonito es que confirma muchas de estas ideas nuevamente y nos da un nuevo objeto de estudio. Ahora, por primera vez tenemos una prueba observacional”, reflexiona.
Por ejemplo, los dos agujeros negros que ahora conocemos son la prueba tangible de lo que decía Einstein: el tamaño de un agujero negro está determinado por su masa. Porque, como explica Gómez, aunque estos son los objetos más extravagantes del universo, son también los más simples.
“La previsión que teníamos es que iba a ser un anillo como el M87, con un tamaño ligeramente distinto debido a que la masa es distinta y la distancia a la que se encuentra de nuestra galaxia es diferente. Hemos comprobado que la predicción de Einstein es cierta, que todos los agujeros negros son iguales, lo que determina su diferencia es el tamaño, que viene dado por la masa. Estamos encantados de haber mostrado esa prueba de nuevo de la relatividad”, dice el investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía.
Además, tener finalmente imágenes de dos agujeros negros de tamaños diferentes ofrece la oportunidad de comprender cómo se comparan y contrastan. Los científicos del EHT dieron a conocer que han comenzado a utilizar los nuevos datos para probar teorías y modelos sobre cómo se comporta el gas alrededor de los agujeros negros supermasivos. Un proceso que aún no se comprende por completo, pero que jugaría un papel clave en la formación y evolución de las galaxias.
“Ahora podemos estudiar diferencias entre estos dos agujeros negros para obtener pistas valiosas sobre cómo funciona este proceso”, dice en el comunicado el científico del EHT Keiichi Asada, del Instituto de Astronomía y Astrofísica, Academia Sinica, Taipei.
Mientras tanto, la labor masiva del EHT continúa. Una importante campaña de observación realizada en marzo pasado incluyó más telescopios que nunca. Estos datos, junto a la expansión en curso de esta red mundial y las actualizaciones tecnológicas, permitirán a los científicos compartir imágenes y películas de agujeros negros que seguirán sorprendiendo.'El agujero también es una mirada al pasado'- José Luis Gómez-Investigador de EHT.
¿En qué se diferencia Sagitario A* del M87?
Son muy distintos, el agujero negro en la Vía Láctea es uno que está en una galaxia normal donde no tiene mucho de dónde alimentarse; en cambio, M87 es un agujero negro supergigante, más de mil veces más grande, y está en una galaxia elíptica gigante que resultó de la colisión de distintas galaxias. M87 tiene mucha materia a su alrededor, mucho material para alimentarse, lo que hace que su actividad sea mucho mayor y, además, produzca unos chorros de materia gigante que no hemos visto hasta ahora en Sagitario A*.
Hay quienes consideraban esta imagen casi como algo imposible de lograr ¿Por qué?
Sí, ha sido muy difícil y una de las posibilidades es que no consiguiéramos hacer esta imagen porque es un agujero negro mucho menos activo, pero sí que existe material suficiente en torno a él en nuestra galaxia como para que, por fricción, a la hora de caer en un agujero negro, este se caliente, brille mucho y emita radiación. Esa radiación es lo que vemos, los fotones que están muy cerca del agujero negro pero no acaban de caer en él y escapan llegan hasta la Tierra y los captamos con nuestros telescopios.
Cuando solemos mirar imágenes del espacio, estas son capturas de un tiempo pasado. ¿En este caso también?
Sí. Hay que tener en cuenta que cuando miras hacia el espacio normalmente estas mirando al pasado. En el caso del centro de nuestra galaxia es un agujero negro que está a 27.000 años luz, eso quiere decir que ha tardado todo ese tiempo en llegar hasta nosotros. La luz que estamos viendo en esta imagen es cómo era el agujero negro hace 27.000 años, cuando los hombres estaban pintando en las cavernas, cuando la humanidad estaba naciendo. Es un viaje al pasado.
