Agujero negro
Primera fotografía de un agujero negro. EHT

La imagen de un borroso anillo rojizo y amarillento con el centro negro desvelada este miércoles se ha convertido en un hallazgo histórico para la Humanidad y la ciencia, al tratarse de la primera fotografía obtenida de un agujero negro, uno de los fenómenos más desconocidos del Universo.

"Es un enorme logro para la humanidad, una fotografía que imaginó un hombre solo hace un siglo, en 1915: Albert Einstein", resumió al desvelar la fotografía el comisario europeo de Investigación, Ciencia e Innovación, Carlos Moedas, quien aseguró que la ciencia distinguirá entre "el tiempo antes y después de la imagen".

Presentada en Bruselas y simultáneamente en Santiago de Chile, Shanghai, Tokio, Taipei y Washington, la fotografía es en realidad un 'puzzle' de varias imágenes generadas a partir de ondas de radio por el proyecto Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT), una red de ocho observatorios situados en distintos puntos del mundo. ¿Qué se sabe de este agujero negro hasta ahora?

La imagen de lo que los científicos califican como un "absoluto monstruo" corresponde al agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la galaxia M87, a 53,3 millones de años luz de la Tierra, al que los científicos se refieren como 'estrella M87', aunque Larry Kimura, profesor de lengua de la Universidad de Hawái-Hilo, ya se ha referido a él como Powehi. Es tres millones de veces más grande que nuestro planeta, como cuentan desde la BBC.

La sombra de un agujero negro es lo más cercano a lo que podemos llegar de obtener una imagen de un agujero negro en sí, un objeto completamente oscuro del cual ni siquiera la luz puede escapar. El borde del agujero negro (el horizonte de sucesos del cual el EHT toma su nombre) es unas 2,5 veces menor que la sombra que proyecta y tiene un tamaño algo menor de 40.000 millones de kilómetros. Los agujeros negros son objetos relativamente pequeños, lo que ha hecho que sea imposible observarlos hasta ahora. Como el tamaño de un agujero negro es proporcional a su masa, cuanto más masivo es el agujero negro, más grande es su sombra. Gracias a su gigantesca masa y relativa proximidad, se estimó que el agujero negro en Messier 87 (M87) es uno de los más grandes que podemos observar desde la Tierra, convirtiéndolo en un objetivo perfecto para el EHT, señalaba esta semana el CSIC.

"Muchas de las características de la imagen observada coinciden con nuestra comprensión teórica sorprendentemente bien", han admitido los científicos tras 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 Sol1.500 veces mayor que el de la Vía Láctea, de acuerdo con los cálculos realizados a partir de la observación.

"Lo que vemos en la imagen es más grande que todo nuestro Sistema Solar", afirmó a la BBC el profesor Heino Falcke, de la Universidad Radboud en Holanda, quien propuso originalmente el experimento.

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.

Un misterio teorizado desde Einstein a Hawking

Los agujeros negros, imaginados a inicios del siglo XX por el físico Albert Einstein y teorizados por su colega Stephen Hawking en los años setenta a partir de la radiación que emiten, son una masiva concentración de materia comprimida en un área pequeña que genera un campo gravitatorio que engulle todo lo que le rodea, incluida la luz.

Ese misterioso fenómeno astrofísico supone la última fase en la evolución de un tipo de enormes estrellas que son al menos 10 veces más grandes que el Sol. Cuando una "gigante roja" se acerca a la muerte, se repliega sobre sí misma y concentra su masa en una superficie muy pequeña, que se conoce como "enana blanca".

Si este proceso de gravedad extrema continúa, se transforma en un agujero negro, delimitado por lo que se conoce como "horizonte de sucesos", que es el punto de no retorno a partir del cual nada que sobrepase esa frontera puede escapar de su atracción y en cuyos aledaños giran aglomeraciones de gas aproximadamente en una órbita circular.

¿Qué se ve en la foto?

"Lo que vemos en la foto es la silueta, la sombra, el perfil... es como una especie de halo. El agujero negro atrapa luz, pero también la desvía. Todo lo que haya brillante detrás del agujero negro lo vemos en el borde, y por eso lo vemos brillante", explicó tras la presentación en Bruselas el español Eduardo Ros, coordinador del Departamento de Radio Astronomía/Interferometría de muy larga base del Instituto Max Planck de Bonn (Alemania).

El investigador zaragozano agregó que la imagen final que se aprecia es "una especie de anillo, de halo o de corona que nos enseña lo que hay delante pero también lo que hay detrás, como una especie de ojo de pez".

Para ello se ha utilizado la "interferometría de muy larga base", o VLBI por sus siglas en inglés, que "proporciona la mayor resolución que existe en astronomía" y permite "observar con un detalle que es mil veces mejor que el telescopio espacial Hubble".

"El truco que hacemos para esto es que hacemos un telescopio que es tan grande como la Tierra, pero como no podemos llenar la Tierra de telescopios, utilizamos unos pocos que están distribuido en distintos puntos de la superficie, dejamos que la Tierra gire, grabamos los datos y luego los transformamos para poder obtener una imagen", añadió.

Se parece al proceso que emplea el oído con la acústica, que transforma ondas en notas musicales, lo que permite apreciar la música, pero en este caso con una onda de radio y seis metros cúbicos de discos duros para generar una imagen de un agujero negro que, en este caso, gira en el sentido de las agujas de un reloj.

El histórico hallazgo es ciencia fundamental, pero el desarrollo tecnológico necesario para llegar a fotografiar un agujero negro ha permitido avanzar en muchas otras áreas como la geolocalización o la medicina. "Hemos transformado un concepto matemático, algo que se explica con fórmulas en una pizarra, en un objeto físico que se puede observar", resumió el profesor de Astrofísica de la Universidad Goethe de Fráncfort Luciano Rezolla.