Bouman

Hace unas semanas se dio a conocer la primera fotografía de un agujero negro (AN). En realidad es la imagen coloreada de la radiación que rodea el horizonte del AN. Representa visualmente un objeto que por definición no puede verse. Antes de obtener la imagen, solamente se había podido medir su acción gravitatoria sobre los cuerpos celestes externos al horizonte. La masa de este AN es cerca de 6.000 millones de veces la del sol.

En 1783, J. Michell empleó la mecánica newtoniana y la teoría corpuscular de la luz y dedujo que pueden existir cuerpos tan masivos que su gravedad impide que la luz salga de ellos. En 1796, Laplace llegó a la conclusión de que es posible que los cuerpos más grandes del universo sean invisibles.

En 1914 Schwarzschild resolvió una ecuación de relatividad general y dedujo la existencia de objetos que modifican sustancialmente el tiempo y el espacio, casi inmovilizando el tiempo y deformando el espacio hasta el punto de que la luz emitida en su centro, en lugar de irradiar, se confina en el horizonte del AN. A este objeto Wheeler lo denominó agujero negro y Hawking avanzó en su estudio, unificó en un caso la gravedad y la cuántica y demostró que los AN emiten partículas. El asesor científico de la película Interestelar, K. Thorne, premio Nobel de Física, simuló la imagen de un AN.

Katie Bouman diseñó los algoritmos que permitieron consolidar las observaciones de los radiotelescopios que durante seis años tomaron las mediciones que generan, sin duda, la foto más importante del milenio. Su juventud y apasionamiento por la ciencia y por ese proyecto son cautivadores. La dificultad tecnológica se pone de presente al considerar que es similar a identificar una naranja en la superficie de la Luna.

La imagen que rodea el horizonte del AN no debería ser muy diferente de la mostrada en la película Interestelar, si el algoritmo se guiaba por esta idea, era forzar en él las ecuaciones de Einstein, y más que una nueva comprobación de la teoría general de la relatividad (TGR) se estaría ajustando el experimento a las conclusiones deseadas.

Algo diferente tuvo lugar en la primera verificación experimental de la TGR. La mecánica clásica permitió calcular la desviación de un rayo de luz por la masa del Sol en 0,87 segundos de arco. Einstein demostró que debe ser el doble. La única forma de medir esta desviación es durante un eclipse total de Sol y comparar la posición de las estrellas seis meses antes. Si el Sol está entre la estrella y la Tierra y aquélla solo puede ser observada en un eclipse, seis meses antes la estrella está al otro lado del Sol y durante la noche puede observarse. En 1919, Eddington realizó el experimento y obtuvo el resultado esperado: el Sol desvía la luz de la estrella en 1,75 segundos de arco. El mundo aclamó a Einstein por su nueva teoría cosmológica. Afortunadamente, nuevas mediciones comprobaron este resultado, pues existen algunas dudas sobre los valores reales obtenidos por Eddington: en 1919 el cielo estaba nublado, hubo dificultades para armar los equipos y anclar los telescopios. Con los instrumentos de la época era difícil obtener valores tan exactos, equivalentes a medir el ángulo en que se observa una moneda de 2,5 cm de diámetro a una distancia de cerca de 3 km. Eddington, inglés, realizó el experimento que desplazó la teoría de su compatriota Newton y le dio la primacía a quien nació en un país que solo un año antes había estado en guerra con Inglaterra.