La sorprendente primera "imagen" de un agujero negro

Hoy, 10 de abril, el Telescopio de Horizonte de Sucesos (EHT, por sus siglas en inglés) lanzó la primera evidencia visual directa de un agujero negro súpermasivo y de su sombra, procesando imágenes en longitudes de ondas milimétricas del núcleo de la galaxia elíptica gigante M87, que se encuentra en el cúmulo cercano a la galaxia Virgo.

Este agujero negro, llamado también M87, tiene una masa de 6.500 millones de veces la del Sol y se encuentra a 55 millones de años luz de la Tierra. Las imágenes son como si observáramos un pequeño grano de arena de la playa de Arica (de 0,04 mm) desde Santiago ¡son aproximadamente 2.000 km de distancia!

El EHT es una colaboración entre ocho radiotelescopios internacionales distribuidos por todo el planeta, el que actúa como un telescopio virtual a escala global con una sensibilidad inaudita, diseñada para capturar imágenes de un agujero negro con la mayor resolución espacial posible. Sin embargo, incluso con esta impactante resolución, los astrónomos deben observar el agujero negro más grande que puedan encontrar con el fin de obtener una representación física de la región.

Los agujeros negros son objetos cósmicos únicos que poseen masas enormes, pero con tamaños extremadamente comprimidos. La presencia de tanta masa dentro de un pequeño volumen efectivamente deforma el espacio-tiempo (que deriva de la Teoría de la Relatividad de Einstein) y que sobrecalienta cualquier material circundante que rote cerca o que caiga en él. Es este material caliente el que genera la luz que vemos que rodea el agujero negro y que se centra en un anillo, con la sombra de este agujero en el centro.

La sombra de un agujero negro es lo más cercano que tenemos para poder imaginarlo. Teóricamente, un agujero negro es un objeto completamente oscuro en el que la luz no puede salir, y su barrera, que se conoce como horizonte de sucesos, es aproximadamente 2,5 veces más pequeña que la sombra que proyecta y mide menos de cuarenta mil millones de kilómetros transversal a M87.

Las imágenes de EHT se pueden comparar muy bien con la teoría general de la relatividad. Al basar diversas simulaciones que cambian las propiedades del medio ambiente y a los agujeros negros, los astrónomos pudieron determinar la masa y el sentido de rotación del sistema y, debido a la mejora en las imágenes obtenidas con nuevas observaciones y en las técnicas de análisis, es posible redefinir estas estimaciones y se podrán comprobar algunos de los modelos físicos más controversiales que han sido propuestos. Además, otros sistemas de agujeros negros súpermasivos han sido o serán observados, esto incluye al agujero súpermasivo que se encuentra en el centro de la Vía Láctea, el que los investigadores ya están analizando.

A lo largo de dos años, se utilizaron telescopios para tomar los petas bytes de datos en bruto y se combinaron con supercomputadoras altamente especializadas, con la calibración, el tratamiento de imágenes, la confirmación y los procesos de modelación respectivos para poder obtener las recientes imágenes.

Estas llamativas imágenes marcan una nueva era para los estudios de agujeros negros súpermasivos y para nuestro conocimiento de las leyes de la naturaleza. Hoy en día, los astrónomos consideran expandir la cobertura del telescopio, tanto en la Tierra como en el espacio, para brindar imágenes e información con una resolución aún más alta.