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TECNOLOGÍA

Esta es la primera foto de un agujero negro

La fotografía ha sido tomada sincronizando ocho telescopios en EEUU, Chile, México, el Polo Sur y España

Es la segunda prueba directa de la existencia de los agujeros negros, tras la detección de las ondas gravitacionales emitidas tras la fusión de dos de ellos en 2016

El agujero está en Messier 87 ,una galaxia masiva situada en el cúmulo de galaxias Virgo que se encuentra a 55 millones de años luz de la Tierra

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La primera fotografía de la Historia de un agujero negro

La primera fotografía de la Historia de un agujero negro EHT

Un equipo de investigadores del Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT, por sus siglas en inglés) ha desvelado la primera imagen de un agujero negro.  A pesar de no ser una fotografía directa, es la primera imagen real de este tipo de objetos Astronómicos. "Habrán visto muchas imágenes de agujeros negros antes, pero me enorgullezco en decir que esta vez, es una imagen real", aseguró uno de los líderes de la investigación durante la presentación.

Esta es la segunda prueba directa de la existencia de los agujeros negros, tras la detección de las ondas gravitacionales emitidas tras la fusión de dos de ellos en 2016. Ese descubrimiento acabó mereciendo el premio Nobel. Con el evento de este miércoles, se muestra por primera vez una imagen de la concepción que tuvo Albert Einstein en 1915: una región del espacio con una fuerza de la gravedad tan gigantesca que nada puede salir de ella. 

Un horizonte de sucesos es la propiedad más definitoria de un agujero negro. Viene a referirse al punto en el que la gravedad es tan pesada que ni la luz puede escapar de él, de tal forma que todos los objetos que traspasen esa frontera quedarán atrapados dentro del agujero. Albert Einstein lo explicó en su Teoría de la Relatividad, pero hasta hoy, nadie tenía constancia de que los agujeros negros existiesen realmente. Al menos, no de forma gráfica.

“De todas las ideas concebidas por la mente humana, desde los unicornios a las gárgolas, pasando por la bomba de hidrógeno, la más fantástica es, quizá, la del agujero negro”. El astrofísico Kip Thorne se refería así a uno de los objetos astronómicos más enigmáticos del cosmos en su libro Agujeros negros y tiempo curvo (Crítica). Tal es la singularidad de estos objetos que, tras los cálculos teóricos que mostraron su existencia hace más de un siglo, muchos dudaron de su existencia. 

La imagen aparecerá en los libros de Historia y de bachillerato de todos los estudiantes del mundo.

La fotografía solo es una interpretación de las mediciones que ocho telescopios distribuidos entre EEUU, Chile, Hawaii, México, el Polo Sur y España realizaron durante cinco días de abril en 2017. La imagen muestra el agujero negro en el centro de Messier 87 (M87), una galaxia masiva situada en el cúmulo de galaxias Virgo. Este agujero negro se encuentra a 55 millones de años luz de la Tierra y es 6.500 millones de veces más masivo que el Sol. La imagen publicada muestra una silueta oscura rodeada por el resplandor del material que cae hacia el agujero negro, conocido como disco de acreción. La silueta oscura mostraría, de esta forma, la frontera a partir de la cual nada puede escapar del agujero negro, lo que se conoce como horizonte de sucesos, término que le da nombre a la red de telescopios que lo ha detectado. 

La teoría de la Relatividad

Esencialmente, la Teoría de la Relatividad General de Einstein establecía que la presencia de una gran masa en un punto del espacio, como puede ser un planeta o una estrella, provocará una curvatura en el espacio-tiempo a su alrededor, atrayendo a los objetos que estén a su alcance. Esta deformación del espacio-tiempo también afecta a la luz, lo que implica que un haz de luz que pase cerca de una gran masa se curvará, generando el conocido como efecto de lente gravitatoria, tal y como se comprobó en un experimento realizado durante un eclipse en 1919. Sin embargo, las ecuaciones planteadas por Einstein tenían una solución extrema que el genio judío nunca aceptó de buen grado. Poco después, el físico alemán Karl Schwarzschild le envió una solución que implicaba la existencia de un objeto singular. Si la masa de una estrella se concentraba en una región esférica lo suficientemente pequeña, la deformación del espacio-tiempo sería tan fuerte que cualquier cosa que se le acercase, incluyendo la luz, sería incapaz de escapar, por lo que el también físico John Wheeler bautizó estos supuestos objetos como agujeros negros

Para conseguir esta imágen, en total se recabaron 8 petabytes de datos, que si hacemos una comparación rápida es el equivalente a 8.000 millones de horas de música. La cuestión es, ¿cómo lo hicieron?

Dos galaxias a millones de años luz

Hace dos años, el EHT midió dos agujeros negros que se encuentran en el centro de la Vía Láctea y de M87. Para observar a este agujero negro, desde nuestro planeta los telescopios midieron una distancia equivalente a estar en Madrid e intentar ver los agujeros de una pelota de golf dentro de un hoyo en Moscú (Rusia). 

Así que no se plantea solo el problema de la distancia, sino también el de la resolución. Fuentes del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA) explican a este diario que los telescopios tenían que ser capaces de obtener una pureza en la imagen similar a la que alguien necesitaría desde la Tierra "para leer un periódico perfectamente abierto de par en par en la Luna".

Cuanto mayor es un telescopio, más resolución tiene. Pero para observar estos dos agujeros negros habría hecho falta uno tan grande como nuestro planeta, algo imposible, obviamente. "Entonces se usa una técnica que se lleva utilizando muchos años llamada interferometría", continúan desde el IAA. Aquí es donde intervienen los ocho telescopios repartidos por el mundo arriba mencionados.

"Los ocho miran a la vez y de manera sincronizada al objeto en cuestión. Luego combinan las imágenes y el resultado es como si hubieras mirado ese objeto con un telescopio tan grande como la máxima distancia que tienes entre las antenas", explica el observatorio andaluz. Aquí está el truco: el EHT no es un telescopio que haya tomado millones de fotos de los dos agujeros negros en cinco días, sino "un conjunto de antenas de radio distribuidas en diferentes continentes que han mirado durante las mismas noches, aprovechando que había buen tiempo", explica el IAA.

No hacen fotos, sino que captan señales

Los agujeros negros no tienen luz (de ahí su nombre), pero el resto de cosas que absorben sí: al caer se calientan y emiten gases que crean una silueta en el horizonte de sucesos que puede ser medida por los telescopios. Las antenas de radio han usado una longitud de onda de un milímetro para medir la luz de esos objetos que caían al agujero, de tal forma que han podido establecer una imagen de su horizonte de sucesos.

Los ochos telescopios solo midieron los agujeros negros durante cinco días de abril. Cuando terminaron, generaron 8 petabytes de datos que han tenido que ser transformados, calibrados y sincronizados a lo largo de estos dos años. "No es una fotografía como tal, en realidad son señales de radio", continúan desde el observatorio andaluz.

Por eso da lo mismo que no telescopio se ubique en Arizona, otro en Hawaii y otro en Granada. No hacen fotos, sino que captan señales. "Lo más importante es que las tomen sincronizadamente", explica el IAA. Para ello han utilizado relojes atómicos, que cuentan con una precisión equivalente al desajuste de un segundo cada 100 millones de años. Cada señal lleva una marca del tiempo exacto en el que se tomó, que después fueron las utilizadas "para sincronizar las imágenes y sumarlas, digamos, de manera sincronizada", concluyen desde el Instituto de Astrofísica Andaluz.

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