Ser astrofísico y padre de dos hijos no es tarea fácil. Pregúntale a Dimitrios Psaltis.

En una mañana reciente el profesor de astronomía y física de la Universidad de Arizona alternó entre una receta de panqueques franceses y una serie de complejas simulaciones por computadora que trazaban el contorno de un agujero negro.

"La vida continua, "dijo Psaltis, el Shutzer Fellow 2016-2017 en el Radcliffe Institute for Advanced Study de Harvard, que está trabajando para capturar la primera imagen del enorme vacío oscuro en el centro de la Vía Láctea, el que los científicos creen que está absorbiendo cualquier materia o radiación que se acerque demasiado a su horizonte de eventos, o punto de no retorno.

"En la mañana, haces agujeros negros, "dijo Psaltis, "Por la tarde, haces crepes de Nutella para tus hijos ".

Dar prioridad a su tiempo es una segunda naturaleza para Psaltis, científico principal del proyecto Event Horizon Telescope (EHT), un esfuerzo multinacional que involucra a más de 100 investigadores, incluida su esposa, ex compañero de Radcliffe Feryal Özel, y una serie de radiotelescopios superpoderosos repartidos por todo el mundo. La próxima primavera, esos telescopios convertirán la Tierra en un ojo gigante cuando todos apunten a Sagitario A *, el agujero negro en el centro de la galaxia pronosticado por primera vez por Albert Einstein y su teoría de la relatividad general. y desde entonces objeto de estudio de innumerables físicos teóricos, entre ellos el famoso detective cósmico Stephen Hawking.

Durante su compañerismo, Psaltis perfeccionará las simulaciones por computadora que él y su equipo usarán al analizar los datos de EHT para determinar el tamaño y la forma del agujero negro. Sus resultados podrían probar que la teoría de Einstein, la noción de que la gravedad se debe a la curvatura del continuo conocido como espacio-tiempo, es exacta. O, quizás, solo un poquito fuera.

"Lo que buscamos no es una descripción de la gravedad, " él dijo, "pero la descripción que resulta ser la que describe nuestro universo".

Para hacer esos cálculos, los investigadores necesitarán ver lo que hasta ahora ha sido invisible. Pero, ¿cómo se captura exactamente la imagen de un giro, abismo negro gigante? Tu no dijo Psaltis. Haces una foto de su sombra.

Girando alrededor de Sagitario A * hay partículas cargadas que han sido expulsadas de la superficie de estrellas cercanas. Moviéndose a velocidades supersónicas, esas partículas se calientan millones de grados para formar una masa brillante de plasma, o "disco de acreción, "alrededor del borde del agujero negro antes de que sean engullidos.

"El plasma está tan caliente que en realidad brilla en las ondas de radio detectadas por los telescopios, "dijo Psaltis." Pones un agujero negro frente a ese plasma brillante y obtienes una sombra, obtienes una silueta ".

Pero, como descubrió el equipo de efectos especiales de la película "Interstellar", producir una imagen realista de un agujero negro requiere mucho tiempo. (Según los informes, algunos fotogramas individuales de la película tardaron 100 horas en procesarse). Deseosos de acelerar el proceso, Psaltis y su equipo piratearon la tarjeta gráfica de su computadora, la placa de circuito que controla cómo aparecen las imágenes en la pantalla, y le di algo extra.

"Lo hicimos programar esos chips para hacer el renderizado en presencia de un agujero negro ... Nuestros códigos son tan rápidos que ahora usamos un tipo de Xbox para controlar el proceso con nuestras manos porque no hay forma de escribir lo suficientemente rápido para hacerlo". eso."

Si la imagen que producen Psaltis y sus colegas es perfectamente redonda, indicará que Einstein tenía toda la razón. Pero si la imagen comienza a deformarse y doblarse, significa que su teoría podría necesitar algunos ajustes.

"Ese bonito círculo que ves aquí tiene un tamaño particular, tiene una forma particular solo porque la teoría de Einstein nos lo dijo, "dijo Psaltis, apuntando a una simulación en su pantalla. "Si la teoría es diferente, tanto el tamaño como la forma serán diferentes.

"La forma de la sombra se puede utilizar para decirnos exactamente cómo se ve ese campo gravitacional fuera de ese agujero negro, ", agregó." Y midiendo eso, o podremos decir si la teoría de Einstein lo predice al 100 por ciento, o si hay pequeños ajustes que debamos agregar para hacerlo bien ... esta es la pistola humeante en lo que respecta a la gravedad de Einstein ".

El proyecto actual de Psaltis tiene profundas raíces en Harvard. En la década de 1990, Özel y él estaban en el campus, Psaltis haciendo investigación postdoctoral, su futura esposa cursando su doctorado. Juntos colaboraron con Ramesh Narayan, el Profesor Thomas Dudley Cabot de Ciencias Naturales, en las primeras simulaciones que exploraron lo que le sucede al plasma alrededor de un agujero negro. Esa investigación ayudó a determinar que la longitud de onda de radio que les daría la mejor oportunidad de ver el horizonte de eventos del agujero negro tenía aproximadamente un milímetro de largo.

"Descubrimos que el plasma se vuelve cada vez más transparente a medida que se alcanza una frecuencia cada vez más alta y eso es lo que calculamos, donde necesita hacer esa observación para poder mirar a través del plasma, "dijo Psaltis. A un milímetro" ves la sombra del agujero negro, " él dijo.

El trabajo se basa en la investigación de Sheperd Doeleman, astrofísico del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica e investigador principal del proyecto Event Horizon. Fue Doeleman quien primero midió el tamaño de la región emisora ​​del disco de acreción, en 2008.

Los escépticos persisten. A pesar de su potencial para avanzar en la comprensión de los agujeros negros y emitir un juicio científico clave sobre el trabajo de Einstein, Una investigación como la de Psaltis deja algunas dudas sobre el efecto de la vida en la Tierra cuando Sagitario A * tiene 26 años, 000 años luz de distancia. El nativo de Grecia, quien dijo que recibe esa pregunta "todo el tiempo, "se pone el sombrero de filósofo para responder. Tales esfuerzos tienen un pie tanto en el pasado como en el futuro, El lo notó, y también puede iluminar eventos e ideas específicas, desde el Big Bang hasta las investigaciones de universos paralelos.

Igualmente importante es la noción de que la investigación de hoy podría tener su mayor impacto mañana. Dijo Psaltis. Para hacer su caso, citó el trabajo del matemático alemán Bernhard Riemann, quien desafió el modelo aceptado de geometría euclidiana en el siglo XIX al imaginar un mundo en el que finalmente se cruzaban dos líneas paralelas. Einstein continuaría basando la relatividad general en el marco matemático de Riemann.

"Ni siquiera en sus sueños más locos podría Riemann haber predicho que, ", dijo Psaltis." Pero si no hubiera preguntado en el siglo XIX, '¿Hay alguna forma de hacer que dos líneas paralelas se crucen?' no tendríamos las teorías de Einstein, o GPS, ya que su teléfono realiza cálculos basados ​​en las teorías de Einstein para determinar dónde se encuentra.

"El pensamiento abstracto es bueno para la curiosidad intelectual, ", agregó." Nunca se sabe a dónde puede llevarlo eso ".