Ciencia

Radiotelescopios intentan primera mirada directa a un agujero negro

Unen fuerzas desde el 5 de abril, y por 10 días. Son los más sofisticados hasta ahora.

Observatorio Alma, en Chile

El Observatorio Alma, en Chile, es uno de los ocho que participa por esto días en el proyecto Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT, su sigla en inglés).

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Observatorio Alma

10 de abril 2017 , 12:26 a.m.

A 25.000 años luz de distancia, en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y rodeado por grandes cantidades de gas interestelar, un agujero negro gigante –con masa equivalente a cuatro millones de veces la del Sol– desbarata con su increíble fuerza de atracción gravitacional cualquier noción que podamos habernos formado de normalidad.

Se trata de uno de los fenómenos más extremos en la naturaleza, predicho hace más de 100 años por las ecuaciones de la relatividad general, pero hasta ahora oculto a nuestras más dedicadas observaciones, como un tesoro de la física que se niega a ser descubierto debido a las condiciones inéditas en que sucede.

El agujero negro masivo en el centro de la Vía Láctea ha crecido a la par con nuestra galaxia, alimentándose del gas que lo rodea, engullendo sin miramientos a cualquier estrella que se acerque demasiado, y ha permanecido escondido detrás de grandes cantidades de polvo interestelar que han hecho imposible observarlo, incluso con los más grandes telescopios construidos hasta ahora.

Como si fuera poco, a pesar de su increíble masa, el agujero negro, conocido como Sagittarius A* (Sgr A*), tiene un tamaño de apenas 30 veces el diámetro del Sol. A la distancia a la que se encuentra, esto equivale al tamaño relativo que tendría una naranja puesta en la superficie de la Luna.

Hace unas décadas era impensable cualquier intento por observar las propiedades de Sgr A*. Pero la curiosidad de los astrónomos es implacable y los avances en nuestras capacidades de observación han sido excepcionales. El misterio de Sgr A* está a punto de culminar.

Gran expectativa

Desde el pasado 5 de abril, y durante diez días consecutivos, los radiotelescopios más sofisticados construidos por la humanidad han unido sus esfuerzos para intentar la primera observación directa de un agujero negro. De ser exitosos, proporcionarán la primera evidencia directa de las condiciones en la inmediación más íntima de Sgr A*, el llamado horizonte de los eventos, y permitirán corroborar los modelos con los cuales los físicos han intentado describir durante más de un siglo cómo se comportan el espacio, el tiempo y la materia en la vecindad de este monstruo gravitacional.

El proyecto, que lleva el nombre natural de Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT, su sigla en inglés), utiliza una combinación de varios radiotelescopios ubicados en cinco lugares distintos del mundo, desde Hawái hasta el Polo Sur, que actuarán como un solo observatorio cuyo tamaño efectivo equivale al diámetro de la Tierra.

La técnica, conocida como interferometría, permite reconstruir los detalles de la radiación emitida desde el horizonte de los eventos a partir de las pequeñas diferencias de tiempo con que las señales llegan a los diferentes telescopios (cada uno ubicado a una distancia ligeramente distinta del agujero negro), proporcionando la resolución necesaria para observar una naranja en la Luna (o un agujero negro masivo en el centro de la Vía Láctea).

Para esquivar el escudo protector que el polvo interestelar proporciona a Sgr A*, los telescopios observan ondas submilimétricas, un tipo de radiación electromagnética que atraviesa sin dificultad las densas capas de material espacial para develar los secretos de la relatividad general.

¿Podemos imaginar esa primera imagen de Sgr A*? ¿Tenemos una idea de cómo luce el horizonte de los eventos de un agujero negro de cuatro millones de soles? Todo dependerá de qué tan acertados son los modelos que describen la física de estos objetos.

De acuerdo con la relatividad general, el espacio y el tiempo son actores principales en la trama del Universo, y son afectados también por la presencia de una gran concentración de masa.

Podemos imaginar el espacio cerca de un agujero negro como una gran lona elástica que se curva por el peso de un gran balín metálico puesto sobre su superficie. La curvatura del espacio cerca de un agujero negro es tan extrema que más allá de cierto punto los rayos de luz que intenten alcanzarnos desde sus profundidades quedan atrapados en trayectorias cerradas, en callejones sin salida que los confinan al interior oscuro del agujero (de ahí su nombre).

Ese punto de no retorno es justamente el horizonte de los eventos, y cualquier intento por observarlo debe conformarse con caracterizar la radiación que logra escapar (no sin consecuencias) de la distorsión cataclísmica del espacio tiempo.

Por fortuna, las inmediaciones de Sgr A* no son regiones vacías, sino ricas en gas y en constante interacción con el monstruo central. Lo que el EHT espera observar es la sombra que el horizonte de los eventos de Sgr A* proyecta contra el fondo brillante del gas energético que se precipita continuamente en el abismo gravitacional del centro galáctico.

JUAN RAFAEL MARTÍNEZ GALARZA*
Especial para EL TIEMPO
* Astrofísico del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian

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