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Hoy es un día histórico para la ciencia. Esta mañana, el equipo de científicos del proyecto Event Horizon Telescope (EHT) publicó la prueba más tangible hasta el momento de la existencia de un agujero negro: la imagen del agujero en el centro de la galaxia vecina Mesier 87, a 55 millones de años luz de nuestro planeta.
“Estamos viendo una región que nunca hemos visto antes, una región que realmente no podemos imaginar estar allí”, dijo el científico de EHT, Heino Falcke, en una conferencia de prensa hoy en Bruselas. “Es como asomarse a las puertas del infierno, el fin del espacio y el tiempo”.
La experiencia de los 200 científicos de ocho centros satelitales del mundo quedó consignada en seis publicaciones científicas que se publicaron esta semana en la revista Astrophysical Journal Letters. ¿Qué significa esta imagen para la ciencia?
Por un lado, le da la razón a Albert Einstein. Según el New York Times, la imagen ofreció una afirmación final y sonora de una idea tan perturbadora que incluso Einstein, de cuyas ecuaciones surgieron los agujeros negros, se mostró reacio a aceptarla. Si se acumula demasiada materia en un solo lugar, la fuerza acumulativa de la gravedad se vuelve abrumadora y el lugar se convierte en un agujero negro. Aquí, según la teoría de Einstein, la materia, el espacio y el tiempo llegan a su fin y se desvanecen. (Primera imagen de un agujero negro)
El miércoles por la mañana esa visión oscura se convirtió en una realidad. Hasta donde pudo determinar el equipo de Event Horizon, la forma de la sombra es circular, como predice la teoría de Einstein.
El anillo de luz alrededor del agujero negro se ve un poco torcido, que es como se esperaba. Esto proviene de una predicción de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein: que el poderoso tirón gravitacional de un agujero negro en realidad doblará la luz a su alrededor, haciendo que la luz que roza el lado del agujero negro que gira hacia nosotros parezca más brillante que la luz en el lado que está girando lejos, según Nature.
Por otro lado, confirma las teorías sobre los "horizontes de eventos" u “horizonte de sucesos”, una especie de frontera del espacio tiempo, tanto así que, en teoría, lo que sucede a un lado de ella no pueden afectar a un observador situado al otro lado. Según explica Nature, los horizontes de eventos son la característica definitoria de los agujeros negros. Para un observador cercano, un horizonte de eventos debe aparecer como una superficie esférica que oculta sus interiores. Debido a que la luz puede cruzar la superficie de una sola manera, hacia adentro, el globo debería verse completamente negro. (¿Cómo fue posible tomarle una foto a algo que ni siquiera deja entrar la luz?
Las imágenes del horizonte de eventos son particularmente importantes cuando se trata de probar la relatividad general, que gobierna el comportamiento de la gravedad y los objetos muy grandes. “Sabemos que no encaja con las teorías de la mecánica cuántica, que describen lo muy pequeño, y el borde mismo de un agujero negro supermasivo, donde la gravedad es más intensa que en cualquier otro lugar que conozca, es el mejor lugar para realizar pruebas de estrés que desconectan”, escriben los investigadores en la introducción de sus estudios.
El horizonte de eventos de un agujero negro debería aparecer cinco veces más grande de lo que es, porque el agujero deforma el espacio circundante y dobla los caminos de la luz. El efecto, descubierto por el físico James Bardeen en la Universidad de Washington en Seattle en 1973, es similar a la forma en que una cuchara parece más grande cuando se sumerge en un vaso de agua. Además, Bardeen demostró que el agujero negro proyectaría una "sombra" aún mayor, cuenta el Times. Esto se debe a que, a cierta distancia del horizonte de eventos, la mayoría de los rayos de luz se doblan tanto que efectivamente orbitan alrededor del agujero negro. Efectivamente, eso es lo que demuestra la imagen revelada hoy.
Por otro lado, es un trabajo de ciencia colaborativa sin precedentes. Durante el 5 y 11 de abril de 2017, el Event Horizon Telescope (EHT) observó la galaxia M87 en cuatro días diferentes utilizando una serie que incluía ocho radiotelescopios en seis ubicaciones geográficas: Arizona (EE. UU.), Chile, Hawai (EE. UU.), México, el Polo sur y España. (Sin la colaboración entre científicos, la imagen del agujero negro no sería posible)
10 años de preparación (y una asombrosa racha de buen clima en todo el planeta) se vieron recompensados con un extraordinario rendimiento de datos de cinco petabytes. Los resultados se publican en un equipo de instrumentos, algoritmos, software, modelos y expertos teóricos, luego de un tremendo esfuerzo de un grupo de científicos que abarcan todas las etapas profesionales, desde estudiantes universitarios hasta miembros senior. Más de 200 miembros de 59 institutos en 20 países y regiones han dedicado años a este esfuerzo, todos unidos por una visión científica común, según IOSP Science.
“Este descubrimiento 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”, escribe el equipo de científicos en un comunicado de prensa.
¿Qué sigue?
El EHT aún tiene datos sin analizar que arrojó el Telescopio de Milímetro Grande LMT de 50 metros en el estado de Puebla (México), pero por problemas de seguridad no han podido acceder a ellos.
Según Nature, los investigadores buscan fondos para establecer un punto de apoyo en África, que llenaría una brecha importante en la red. El plan es reubicar un plato de 15 metros, un telescopio sueco retirado del servicio, desde Chile hasta la Montaña de la Mesa Gamsberg en Namibia. Por ahora, la red ya ha conseguido dos adiciones importantes: un plato en Groenlandia y una matriz en los Alpes franceses.