Revelan primera imagen de un agujero negro

El Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT por sus siglas en inglés), un arreglo a escala mundial de ocho radiotelescopios forjado a través de la colaboración internacional, fue diseñado para obtener imágenes de un agujero negro.
En ruedas de prensa coordinadas en todo el planeta, los investigadores del EHT revelan que han tenido éxito develando la primera evidencia visual directa de un agujero negro supermasivo y su sombra.
Este descubrimiento fue anunciado hoy en una serie de seis artículos publicados en un número especial de la prestigiosa revista The Astrophysical Journal Letters.
La imagen revela el agujero negro ubicado en el centro de Messier 87 [1], una galaxia masiva localizada en el cercano cúmulo de galaxias de Virgo. Este agujero negro se encuentra a 55 millones de años luz de la Tierra y su masa equivale a 6.5 mil millones de veces la masa del Sol.
El EHT enlaza a telescopios alrededor del mundo para formar un telescopio virtual del tamaño de la Tierra con una sensibilidad y resolución sin precedentes. El EHT es resultado de una colaboración internacional de varios años, y ofrece a los científicos una nueva forma de estudiar los objetos más extremos en el Universo, los cuales fueron predichos por la relatividad general de Einstein a cien años del experimento histórico que confirmó por primera vez la teoría.
“Estamos dando a la humanidad la primera visión de un agujero negro –una puerta de un solo sentido fuera de nuestro Universo”, dijo el director del proyecto EHT Sheperd S. Doeleman, del Center for Astrophysics/Harvard & Smithsonian. “Este es un hito en la astronomía, una hazaña científica sin precedentes lograda por un equipo de más de 200 investigadores”.

Qué son los agujeros negros

Los agujeros negros son objetos cósmicos extremadamente compactos que contienen cantidades increíbles de masa en una región minúscula. Estos objetos afectan de maneras extremas su entorno, deformando el espacio-tiempo y sobrecalentando cualquier material a su alrededor.
“Aunque esté inmerso en una zona brillante, como un disco de gas incandescente, esperamos que un agujero negro cree una región oscura similar a una sombra, algo que predijo la relatividad general de Einstein y que nunca hemos visto”, explicó el presidente del Consejo Científico del EHT Heino Falcke, de la Radboud University de Países Bajos. “Esta sombra, ocasionada por la flexión gravitacional y la captura de luz por el horizonte de eventos, nos revela mucho acerca de la naturaleza de estos objetos fascinantes y nos permite medir la enorme masa del agujero negro de M87”.
Diversos métodos de calibración y análisis de imágenes han revelado una estructura en forma de anillo con una región central oscura -la sombra del agujero negro- que persistió en observaciones, del EHT, múltiples e independientes.
“Una vez que estuvimos seguros de haber obtenido la imagen de la sombra, pudimos comparar nuestras observaciones con modelos computacionales extensivos, que incluyen la física del espacio curvado, materia súper caliente y campos magnéticos intensos. Muchas de las características de la imagen observada empatan sorprendentemente bien con nuestras predicciones teóricas”, subrayó Paul T. P. Ho, miembro del consejo del EHT y director del East Asian Observatory [5]. “Esto nos da confianza en la interpretación de nuestras observaciones, incluyendo nuestros cálculos de la masa del agujero negro”.
Crear el EHT fue un reto formidable que requirió mejorar y conectar una red mundial de ocho telescopios, ya existentes, ubicados en una serie de sitios cuya altitud es verdaderamente desafiante y que incluyen volcanes en Hawai y México, montañas en Arizona y en la Sierra Nevada en España, el desierto de Atacama en Chile y la Antártida.
Para realizar las observaciones del EHT se emplea una técnica denominada interferometría de base muy larga (VLBI, por sus siglas en inglés), la cual sincroniza los telescopios ubicados en distintas partes del mundo y aprovecha la rotación de nuestro planeta para formar un gigantesco telescopio del tamaño de la Tierra que puede observar a una longitud de onda de 1.3 milímetros. Gracias a la VLBI, el EHT puede lograr una resolución angular de 20 microsegundos de arco, lo suficiente como para leer, estando en Nueva York, un periódico en un café de alguna calle de París.

• Los telescopios que han contribuido a este resultado fueron:
• ALMA,
• APEX,
• el IRAM 30-meter telescope,
• el James Clerk Maxwell Telescope,
• el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM),
• el Submillimeter Array,
• el Submillimeter Telescope,
• y el South Pole Telescope.

El análisis necesario para transformar los petabytes de datos obtenidos por dichos observatorios en la imagen final fue realizado por supercomputadoras altamente especializadas hospedadas en el Max-Planck-Institute for Radio Astronomy y en el MIT Haystack Observatory.
La integración del EHT y las observaciones anunciadas este día representan la culminación de décadas de trabajo observacional, técnico y teórico. Este ejemplo de trabajo en equipo a nivel global requirió la estrecha colaboración de investigadores en todo el mundo. Trece instituciones asociadas trabajaron juntas para crear el EHT, utilizando infraestructura existente y el apoyo de una gran cantidad de agencias. El financiamiento clave fue otorgado por la National Science Foundation (NSF) de Estados Unidos, el European Research Council (ERC) de la Unión Europea y agencias de financiamiento en Asia.