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La primera foto de un agujero negro de la historia: cómo se logró y qué partículas se ven



11-04-2019  |  Novedades
    

Ocho observatorios de radio conectados en todo el mundo tomaron datos durante cinco noches de 2017 dentro de un período de 10 días. Después de dos años de procesarlos, llegaron a la gran imagen expuesta. Los detalles de la toma





La expectativa mundial sobre la primera imagen de un agujero negro se disipó esta mañana a las 10, hora argentina, cuando un grupo de científicos que integran el consorcio internacional Event Horizon Telescope (EHT) develó la tan esperada fotografía.

"La primera imagen de un agujero negro revelada esta mañana constituye la prueba más directa jamás obtenida de la existencia de estos cuerpos celestes", explicó el astrónomo Frédéric Gueth, director adjunto del Instituto de Radioastronomía Milimétrica de Europa, que participó en el proyecto EHT, una colaboración internacional que combinó señales de ocho observatorios situados en diferentes partes del mundo y se dedicó a observar el agujero negro supermasivo situado en el centro de la galaxia Messier87 o M87, situada a 53,3 millones de años luz de la Tierra.

Así, el telescopio Event Horizon, que no es propiamente un telescopio, sino ocho observatorios de radio conectados en una red masiva que se extiende por todo el mundo, tomaron datos durante cinco noches de 2017 dentro de un período de 10 días. Y recién ahora pudieron procesar correctamente los datos recabados y obtener una sola fotografía.

"Hemos transformado un concepto matemático, algo que se explica con fórmulas en una pizarra, en un objeto físico que se puede observar", explicó el italiano Luciano Rezolla, profesor de Astrofísica de la Universidad Goethe de Fráncfort y parte del equipo científico responsable del hallazgo.

La investigadora polaca Monika Moscibrodzka que también estuvo en la presentación de la foto comentó: "La imagen se construyó como un rompecabezas" a partir de diferentes fotografías tomadas en cuatro días distintos por la red de telescopios funcionando como un único radiotelescopio".

"Nada del interior puede vivir y ser transmitido al exterior (…). No puedes ver un agujero negro, pero puedes ver su sombra, que se produce cuando la luz desaparece tras el horizonte de sucesos (del agujero)", explicó el presidente del consejo del Telescopio del Horizonte de Sucesos, Heino Flacke.

Y agregó: "Esta imagen confirma claramente los modelos de agujeros negros en rotación. Observamos exactamente lo que habíamos previsto. Esto nos satisface. La clave ahora será definir la densidad exacta de la materia que hay en torno al agujero negro, comprender mejor el campo magnético cuyo papel es fundamental y la manera en que gira la materia en el disco".

Cómo son los agujeros negros

El físico John Archibald Wheeler inventó el término "agujero negro" en los años 1960, aunque no son agujeros ni negros, pero su nombre ha influido en el imaginario colectivo.

Según la ley de la relatividad general publicada en 1915 por Albert Einstein, que permite explicar su funcionamiento, la atracción gravitacional de estos "monstruos" cósmicos es tal que no se les escapa nada: ni la materia, ni la luz, sea cual sea su longitud de onda.

Por lo tanto, no se pueden observar directamente. Además, la fuerza de gravedad que emana del agujero negro es tan fenomenal que no se ha logrado recrear en laboratorio.

Falcke, profesor de radioastronomía en la Universidad de Radboud en los Países Bajos, dijo: "He visto muchas imágenes hermosas [simuladas] de cómo debería verse un agujero negro. . . pero al ver esa primera imagen real, piensas que "Wow, realmente se ve así". Fue un momento tan emotivo".

Como es imposible ver dentro de un agujero negro porque ninguna luz o radiación electromagnética puede escapar de su abrumadora atracción gravitacional, el equipo internacional ha capturado el borde exterior del agujero negro, o "horizonte de eventos".

¿Cómo fue posible esta hazaña?

"Durante las observaciones del Telescopio del Horizonte de Sucesos (o Event Horizon Telescope, EHT, en inglés), todos los telescopios milimétricos del planeta se unieron para realizar la misma observación, rigurosamente al mismo tiempo. Combinando todos los telescopios, una técnica denominada interferometría, se obtiene una antena virtual con un tamaño equivalente al de la Tierra", afirmó en conferencia de prensa el científico Flacke.

Y agregó: "La unidad milimétrica resulta ser la mejor longitud de onda para el estudio de los agujeros negros puesto que atraviesa la nube de polvo que los rodea. Lo que no es el caso, por ejemplo, del infrarrojo".

¿Qué se ve en la imagen revelada el miércoles?

La imagen muestra un anillo brillante de fotones, un anillo de fuego creado por partículas de luz que normalmente viajan en línea recta, doblado en una trayectoria circular por gravedad extrema antes de que caigan en el agujero. Dentro del anillo vemos la sombra del agujero mismo.

"Por definición, un agujero negro no puede verse. Y nunca se podrá ver. Pero sabemos que el disco de acreción –la materia que rodea el agujero negro y que comprende gas extremadamente caliente y restos de estrellas descompuestas por el entorno gravitacional– es relativamente brillante. Esta materia puede ser detectada antes de ser engullida por el agujero negro. La idea era pues observar el agujero negro por contraste", precisó el experto.

"Lo que vemos en la imagen es la sombra del punto de "no retorno" (bautizada horizonte de los sucesos) de un agujero negro sobre el disco de acreción brillante", agregó Flacke.

Estas observaciones permitieron determinar que el agujero negro supermasivo de la galaxia M87 tenía una masa 6.500 millones de veces superior a la del sol, un radio de 22 microsegundos de arco y que giraba en el sentido de las agujas del reloj. Desde la Tierra, lo vemos a 60º.
La expectativa ahora se centra en ampliar estos estudios para seguir tomando imágenes cada vez más precisas de estos objetos montruosos del cosmos.

"El Telescopio del Horizonte de Sucesos seguirá evolucionando en los próximos años, sobre todo con la integración de nuevos telescopios al proyecto: Noema, la segunda estación más sensible, implantada en los Alpes franceses, y el Greenland, en Groenlandia", resaltó el científico.

Luciano Rezolla, profesor de Astrofísica de la Universidad Goethe de Fráncfort y parte del equipo científico responsable del hallazgo vivió emocionado toda la presentación de la imagen: "Hemos transformado un concepto matemático, algo que se explica con fórmulas en una pizarra, en un objeto físico que se puede observar".





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