La imagen del agujero negro reafirma la teoría de la relatividad de Einstein

Los agujeros negros se habían mantenido como objetos casi míticos por mucho tiempo. Se ha demostrado su existencia, pero no se había «visto» uno hasta el miércoles 10 de abril, cuando el Event Horizon Telescope (EHT) produjo la primera imagen directa de un agujero negro, en un espectacular ejercicio de ver para creer.

Esta asombrosa hazaña requirió de una orquestación tecnológica global, para convertir la Tierra en un telescopio gigante y componer la imagen de un enorme objeto a miles de billones de kilómetros de distancia.

Este proyecto tan impresionante y revolucionario no apunta solamente a asumir un desafío, sino que es una prueba sin precedentes de que las ideas de Einstein, sobre la naturaleza del espacio y el tiempo, se sostienen en circunstancias extremas. Ahora, más que nunca, podemos ver el rol de los agujeros negros en el universo. En resumen, Einstein tenía razón.

Un agujero negro es una región del espacio cuya masa es tan grande y densa que ni siquiera la luz puede escapar de su atracción gravitatoria. En la inmensidad y oscuridad del espacio, capturar uno es una tarea casi imposible.

Por el trabajo de Stephen Hawking, sabemos que las masas colosales no son solo abismos negros capaces de emitir enormes chorros de plasma, sino que su inmensa gravedad atrae las corrientes de materia hacia su núcleo.

Cuando la materia se acerca al horizonte de eventos de un agujero negro, el punto en el que ni siquiera la luz puede escapar, forma un disco en órbita. En este disco, la materia convierte parte de su energía en fricción al frotarse las partículas unas contra otras.

Así es como se calienta el disco; igual como calentamos las manos en un día frío al frotarlas una con otra, y cuanto más cerca está la materia, mayor es la fricción. La materia más cercana al evento comienza a brillar intensamente, con el calor de cientos de soles. Esta luz, que marcó la «silueta» del agujero negro, es la que detectó el EHT.

Producir la imagen y analizar dichos datos es una tarea increíblemente complicada. El equipo de EHT decidió apuntar a dos de los agujeros negros supermasivos más cercanos a la Tierra, ambos en la gran galaxia con forma elíptica, M87, y en Sagittarius A*, al centro de nuestra Vía Láctea.

El agujero negro de la Vía Láctea tiene una masa de 4.1 millones de soles y un diámetro de 60 millones de kilómetros, está a 250.614.750.218.665.392 kilómetros de distancia de la Tierra, que es el equivalente a viajar de Londres a Nueva York 45 billones de veces. Esto nos da una idea de lo titánico de la tarea completada ayer.

Imagen liberada ayer del agujero negro M87.

Fue como fotografiar un grano de arena en Punta Arenas desde Valparaíso, como ilustró Eduardo Ibar, académico del Instituto de Física y Astronomía de la Universidad de Valparaíso, al medio Bio Bio.

Para fotografiar algo tan increíblemente lejos, el equipo necesitaba un telescopio tan grande como la Tierra. Ante la ausencia de una sola máquina tan gigante y poderosa, el equipo de EHT conectó y combinó los datos de telescopios de todo el planeta, los que debían ser estables, con lecturas completamente sincronizadas. También utilizó relojes atómicos tan precisos cuyo margen de error fue solo un segundo por cada cien millones de años.

Los 5.000 terabytes de datos recopilados fueron tan grandes que tuvieron que almacenarse en cientos de discos duros y entregarse físicamente a una supercomputadora, que corrigió las diferencias horarias en los datos y produjo la imagen de arriba. El mérito de esta tarea se debió en gran parte a la joven astrónoma Katie Bouman, quien dirigió esa área del proyecto.

Reivindicación de la relatividad general

Volvemos a que Einstein otra vez tiene razón. Su teoría general de la relatividad ha superado dos pruebas serias de las condiciones más extremas del universo en los últimos años, con toda la carga tecnológica de la que disponemos ahora.

La teoría de Einstein predijo las observaciones de M87 con una precisión infalible y parece ser la descripción correcta de la naturaleza del espacio, el tiempo y la gravedad.

Las medidas de las velocidades de la materia alrededor del centro del agujero negro son consistentes con estar cerca de la velocidad de la luz.

A partir de la imagen, los científicos de EHT determinaron que el agujero negro M87 es 6,5 mil millones de veces la masa del Sol y 40 mil millones de kilómetros de diámetro, más grande que la órbita del Sol de 200 años de Neptuno.

El agujero negro de la Vía Láctea era demasiado desafiante para obtener imágenes con precisión en esta ocasión, debido a la rápida variabilidad en la salida de luz. Con suerte, pronto se agregarán más telescopios a la matriz de EHT, para obtener imágenes cada vez más claras de estos atrayentes objetos.

Es muy posible que en un futuro cercano podamos contemplar el corazón oscuro de nuestra propia galaxia.

Fuente original: The Conversation.