Usando dos telescopios en Chile astrónomos logran la imagen más nítida de un agujero negro

En un avance revolucionario para la astronomía, el Event Horizon Telescope (EHT) ha logrado obtener las imágenes de mayor resolución jamás captadas desde la superficie de la Tierra, enfocando su poder hacia la observación de galaxias distantes y abriendo una nueva ventana para el estudio de los agujeros negros supermasivos.

Este logro no solo marca un hito en la comprensión del universo, sino que también destaca el papel crucial de Chile y su desierto de Atacama en la investigación astronómica global, ya que, dos telescopios de vanguardia ubicados en nuestro país, ALMA y APEX, fueron fundamentales para el éxito de las observaciones.

El equipo del EHT, una colaboración internacional que conecta telescopios de todo el mundo utilizando la técnica de interferometría de línea de base muy larga (VLBI), ha llevado a cabo observaciones a una longitud de onda de 0,87 mm (345 GHz), permitiendo capturar imágenes con una resolución aproximadamente un 50% mayor que las obtenidas en observaciones anteriores a 1,3 mm. Este avance tecnológico ha sido posible gracias a la participación de telescopios estratégicamente ubicados, como el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y el Experimento Atacama Pathfinder (APEX), ambos situados en el desierto de Atacama en Chile.

Las observaciones más recientes del EHT han revelado detalles sin precedentes de las galaxias activas distantes, ofreciendo la posibilidad de obtener imágenes más nítidas y detalladas de los alrededores de agujeros negros supermasivos. Estos avances no solo confirman la viabilidad de observar a 0,87 mm, sino que también establecen un nuevo estándar para la resolución obtenida desde la Tierra.

“Estas detecciones de señales VLBI a 0,87 mm son revolucionarias, ya que abren una nueva ventana de observación para el estudio de los agujeros negros supermasivos“, afirmó en un comunicado Thomas Krichbaum, coautor del estudio del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Alemania, institución que opera el telescopio APEX junto con ESO.

El desierto de Atacama ha sido durante mucho tiempo un sitio privilegiado para la astronomía debido a sus condiciones atmosféricas excepcionales: cielos despejados, baja humedad y altitudes elevadas. Estos factores hacen de la región un lugar ideal para la instalación de telescopios de vanguardia como ALMA y APEX, que han sido fundamentales para el éxito de estas observaciones. APEX, un telescopio de 12 metros de diámetro operado por el Observatorio Europeo Austral (ESO), juega un papel esencial en estas investigaciones, funcionando a longitudes de onda milimétricas y submilimétricas, que son clave para capturar las señales de los agujeros negros a estas frecuencias.

Chile, como país anfitrión, se encuentra en una posición única, no solo proporcionando un entorno propicio para la ciencia de frontera, sino también contribuyendo directamente a los descubrimientos que están redefiniendo nuestra comprensión del universo. La participación de APEX y ALMA en este experimento no solo resalta la relevancia del país en el mapa global de la astronomía, sino que también refuerza la colaboración internacional que es fundamental para avances de esta magnitud.

El EHT utiliza una técnica llamada interferometría de línea de base muy larga (VLBI), que combina las señales de múltiples telescopios ubicados en diferentes partes del mundo para crear un telescopio virtual del tamaño de la Tierra. Esta técnica permite obtener imágenes con una resolución angular sin precedentes, lo que es crucial para observar objetos tan distantes y pequeños como los agujeros negros.

Anteriormente, las observaciones del EHT, como las que revelaron la primera imagen de un agujero negro en la galaxia M87 en 2019, y de Sgr A*, el agujero negro en el corazón de nuestra galaxia, la Vía Láctea, en 2022, se realizaron a una longitud de onda de 1,3 mm. Sin embargo, para obtener imágenes aún más nítidas, el equipo decidió observar a una longitud de onda más corta, de 0,87 mm, lo que, en teoría, permite una mayor resolución. Este cambio, aunque desafiante, fue posible gracias a la experiencia acumulada del equipo del EHT y al desarrollo de tecnología avanzada.

“Con el EHT, vimos las primeras imágenes de agujeros negros usando las observaciones de longitud de onda de 1,3 mm, pero el anillo brillante que vimos, formado por la luz que se dobla en la gravedad del agujero negro, todavía se veía borroso porque estábamos en los límites absolutos de cuán nítidas podíamos hacer las imágenes”, dijo en el comunicado el codirector del estudio, Alexander Raymond, anteriormente investigador postdoctoral en el Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA), y ahora en el Laboratorio de Propulsión a Chorro, ambos en Estados Unidos.

“A 0,87 mm, nuestras imágenes serán más nítidas y detalladas, lo que a su vez probablemente revelará nuevas propiedades, tanto las que se predijeron previamente como tal vez algunas que no lo fueron”, agregó.

El éxito de estas observaciones piloto, que lograron detectar la luz de galaxias distantes con una resolución de hasta 19 microsegundos de arco, no solo demuestra la viabilidad de esta técnica a longitudes de onda más cortas, sino que también sienta las bases para futuras observaciones con aún mayor detalle. Si bien estas pruebas técnicas aún no han producido imágenes completas, han abierto una puerta crucial para la astronomía de alta resolución.

La capacidad de observar el universo con una resolución sin precedentes desde la Tierra tiene implicaciones profundas para el futuro de la astronomía. Con el EHT ahora capaz de realizar observaciones a 0,87 mm, se espera que las futuras imágenes de agujeros negros, incluidos aquellos más distantes y menos luminosos que los ya observados, sean más detalladas y revelen nuevas propiedades de estos misteriosos objetos cósmicos.

El impacto de estos avances no se limita solo a la comprensión de los agujeros negros, sino que también afecta a otras áreas de la astrofísica, como el estudio de las galaxias activas y la dinámica del gas alrededor de los agujeros negros. La posibilidad de observar estos fenómenos con un nivel de detalle nunca antes alcanzado abre nuevas oportunidades para explorar los misterios del universo.

El director fundador de EHT, Sheperd “Shep” Doeleman, astrofísico del CfA y codirector del estudio, afirmó en el comunicado: “Observar los cambios en el gas circundante en diferentes longitudes de onda nos ayudará a resolver el misterio de cómo los agujeros negros atraen y acumulan materia, y cómo pueden lanzar potentes chorros que se extienden a lo largo de distancias galácticas”.

Chile, con sus instalaciones en el desierto de Atacama, seguirá siendo un pilar fundamental en esta búsqueda de conocimiento. La colaboración internacional, apoyada por el entorno único de Atacama, asegura que el país continuará desempeñando un papel central en los descubrimientos astronómicos más importantes de nuestro tiempo.

El éxito de estas observaciones del EHT es un testimonio del poder de la colaboración global y la innovación tecnológica. Chile, con su desierto de Atacama, se encuentra en el corazón de este avance, proporcionando el terreno donde se asientan algunos de los telescopios más avanzados del mundo.

“En el futuro, la combinación de los telescopios IRAM en España (IRAM-30m) y Francia (NOEMA) con ALMA y APEX permitirá obtener imágenes de emisiones aún más pequeñas y débiles de lo que ha sido posible hasta ahora en dos longitudes de onda, 1,3 mm y 0,87 mm, simultáneamente”, dijo Krichbaum.

Con el EHT logrando resoluciones sin precedentes, estamos un paso más cerca de desentrañar los misterios de los agujeros negros y, por extensión, de comprender mejor el universo en su totalidad. Las futuras observaciones prometen revelar aún más secretos del cosmos, y Chile seguirá siendo un actor clave en esta emocionante aventura científica.