La primera imagen real de un agujero negro ha sido presentada este 10 de abril. Se trata del agujero negro M87, situado en la constelación de Virgo, 1.500 veces mayor que el de la Vía Láctea.

La imagen ha sido presentada simultáneamente en seis conferencias de prensa organizadas por todo el mundo para presentar los primeros resultados del proyecto EHT (Event Horizon Telescope).

Esta colaboración científica lleva dos años analizando datos obtenidos por un gran telescopio virtual de tamaño terrestre formado por ocho observatorios en cuatro continentes.

Conseguir la imagen de un agujero negro --un objeto exótico que concentra masa a una densidad que produce un campo gravitatorio de tal fuerza que ni siquiera la luz puede escapar-- permitirá en última instancia validar o someter a modificación la Teoria de la Relatividad General de Einstein, al ser puesta a prueba en este entorno extremo.

Se ajusta sorprendentemente a la teoría de Einstein

“Muchas de las características de la imagen observada coinciden con nuestra comprensión teórica sorprendentemente bien”, han admitido los científicos en la presentación mundial de este hito.

La imagen muestra un anillo brillante formado cuando la luz se curva en la gravedad intensa alrededor de un agujero negro que es 6.500 millones de veces más masivo que el Sol, de acuerdo con los cálculos realizados a partir de la observación.

Esta imagen largamente buscada proporciona la evidencia más sólida hasta la fecha de la existencia de agujeros negros supermasivos y abre una nueva ventana al estudio de los agujeros negros, sus horizontes de eventos y la gravedad, según destaca en un comunicado el proyecto EHT.

“Hemos tomado la primera fotografía de un agujero negro”, proclamó el director de proyectos de EHT, Sheperd S. Doeleman, del Center for Astrophysics Harvard Smithsonian. Los agujeros negros son objetos cósmicos extraordinarios con masas enormes pero tamaños extremadamente compactos. La presencia de estos objetos afecta su entorno de manera extrema, deformando el espacio-tiempo y sobrecalentando cualquier material circundante.

“Si estamos inmersos en una región brillante, como un disco de gas brillante, esperamos que un agujero negro cree una región oscura similar a una sombra, algo predicho por la relatividad general de Einstein que nunca hemos visto antes”, explicó el presidente del Consejo Científico del EHT, Heino Falcke, de la Universidad de Radboud, Países Bajos. “Esta sombra, causada por la inclinación gravitacional y la captura de luz por el horizonte de sucesos, revela mucho sobre la naturaleza de estos objetos fascinantes y nos permitió medir la enorme masa del agujero negro de M87”.

Múltiples métodos de calibración e imagen han revelado una estructura en forma de anillo con una región central oscura, la sombra del agujero negro, que persistió durante múltiples observaciones independientes de EHT.

“Una vez que estuvimos seguros de que habíamos fotografiado la sombra, podríamos comparar nuestras observaciones con los modelos informáticos extensos que incluyen la física del espacio combado, la materia sobrecalentada y los fuertes campos magnéticos. Muchas de las características de la imagen observada coinciden con nuestra comprensión teórica sorprendentemente bien”, comenta Paul T.P. Ho, miembro de la Junta de EHT y director del East Asian Observatory . “Esto nos hace confiar en la interpretación de nuestras observaciones, incluida nuestra estimación de la masa del agujero negro”.

UN TELESCOPIO VIRTUAL DE TAMAÑO TERRESTRE

El Event Horizon Telescope (EHT), un conjunto a escala planetaria de ocho radiotelescopios terrestres forjados a través de la colaboración internacional, fue diseñado para capturar imágenes de agujero negro. Estos primeros resultados han sido publicados en una serie de seis artículos publicados en un número especial de The Astrophysical Journal Letters.

El EHT conecta telescopios de todo el mundo para formar un telescopio virtual del tamaño de la Tierra con una sensibilidad y resolución sin precedentes. El EHT es el resultado de años de colaboración internacional, y ofrece a los científicos una nueva forma de estudiar los objetos más extremos en el Universo predichos por la relatividad general de Einstein durante el centenario del experimento histórico que confirmó la teoría por primera vez.

Crear el EHT requirió la actualización y la conexión de una red mundial de ocho telescopios preexistentes. Estas ubicaciones incluían volcanes en Hawai y México, montañas en Arizona y la Sierra Nevada española, el Desierto de Atacama de Chile, Groenlandia y la Antártida.

Las observaciones de EHT utilizan una técnica llamada interferometría de línea de base muy larga (VLBI, por sus siglas en inglés) que sincroniza las instalaciones de los telescopios de todo el mundo y explota la rotación de nuestro planeta para formar un enorme telescopio del tamaño de la Tierra al observar una longitud de onda de 1.3 mm. VLBI permite que el EHT logre una resolución angular de 20 microarcosegundos, suficiente para leer un periódico en Nueva York desde un café en la acera de París.

Los telescopios que contribuyeron a este resultado fueron ALMA, APEX, el telescopio IRAM de 30 metros, el telescopio James Clerk Maxwell, el Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano, el Submillimeter Array, el Submillimeter Telescope, y el South Pole Telescope.

Los petabytes de datos sin procesar de los telescopios se combinaron mediante supercomputadoras altamente especializadas organizadas por el Instituto Max Planck de Radioastronomía y el Observatorio del Haystack del MIT.