Los agujeros negros son superestrellas de la ciencia ficción desde hace mucho tiempo. Pero su fama en Hollywood es un poco extraña dado que nadie ha visto una, al menos, hasta ahora. Si necesitabas ver para creer luego agradecer al Event Horizon Telescope (EHT), que acaba de producir la primera imagen directa de un agujero negro. Esta asombrosa hazaña requirió la colaboración global para convertir la Tierra en un telescopio gigante y obtener imágenes de un objeto a miles de billones de kilómetros de distancia.

Tan impresionante y rompedor como es, el proyecto EHT no se trata solo de asumir un desafío. Es una prueba sin precedentes de si las ideas de Einstein sobre la naturaleza misma del espacio y el tiempo se mantienen en circunstancias extremas. y mira más de cerca que nunca el papel de los agujeros negros en el universo.

Para abreviar una larga historia:Einstein tenía razón.

Capturando lo incapturable

Un agujero negro es una región del espacio cuya masa es tan grande y densa que ni siquiera la luz puede escapar a su atracción gravitacional. Contra el fondo negro de la tinta más allá, capturar uno es una tarea casi imposible. Pero gracias al innovador trabajo de Stephen Hawking, sabemos que las masas colosales no son simplemente abismos negros. No solo son capaces de emitir enormes chorros de plasma, pero su inmensa gravedad atrae corrientes de materia hacia su núcleo.

Cuando la materia se acerca al horizonte de sucesos de un agujero negro, el punto en el que ni siquiera la luz puede escapar, forma un disco en órbita. La materia de este disco convertirá parte de su energía en fricción al rozar otras partículas de materia. Esto calienta el disco, así como nos calentamos las manos en un día frío frotándolas. Cuanto más cerca está el asunto, mayor es la fricción. La materia más cercana al horizonte de eventos brilla intensamente con el calor de cientos de soles. Es esta luz la que detectó el EHT, junto con la "silueta" del agujero negro.

Producir la imagen y analizar esos datos es una tarea increíblemente difícil. Como astrónomo que estudia los agujeros negros en galaxias lejanas, Por lo general, ni siquiera puedo imaginar una sola estrella en esas galaxias con claridad, y mucho menos ver el agujero negro en sus centros.

El equipo de EHT decidió apuntar a dos de los agujeros negros supermasivos más cercanos a nosotros, ambos en la gran galaxia de forma elíptica, M87, y en Sagitario A *, en el centro de nuestra Vía Láctea.

Para dar una idea de lo difícil que es esta tarea, mientras que el agujero negro de la Vía Láctea tiene una masa de 4,1 millones de soles y un diámetro de 60 millones de kilómetros, es 250, 614, 750, 218, 665, A 392 kilómetros de la Tierra, eso equivale a viajar de Londres a Nueva York 45 billones de veces. Como señaló el equipo de EHT, es como estar en Nueva York y tratar de contar los hoyuelos de una pelota de golf en Los Ángeles, o imaginando una naranja en la luna.

Para fotografiar algo tan increíblemente lejano el equipo necesitaba un telescopio tan grande como la propia Tierra. En ausencia de una máquina tan gigantesca, el equipo de EHT conectó telescopios de todo el planeta, y combinaron sus datos. Para capturar una imagen precisa a tal distancia, los telescopios debían ser estables, y sus lecturas completamente sincronizadas.

Para lograr esta desafiante hazaña, el equipo utilizó relojes atómicos tan precisos que solo pierden un segundo cada cien millones de años. El 5 000 terabytes de datos recopilados eran tan grandes que tuvieron que almacenarse en cientos de discos duros y entregarse físicamente a una supercomputadora, que corrigió las diferencias de tiempo en los datos y produjo la imagen de arriba.

La relatividad general reivindicada

Con una sensación de emoción, Vi la transmisión en vivo que mostraba la imagen del agujero negro desde el centro de M87 por primera vez.

La conclusión inicial más importante es que Einstein tenía razón. De nuevo. Su teoría general de la relatividad ha pasado dos serias pruebas de las condiciones más extremas del universo en los últimos años. Aquí, La teoría de Einstein predijo las observaciones de M87 con una precisión infalible, y es aparentemente la descripción correcta de la naturaleza del espacio, tiempo, y gravedad.

Las mediciones de las velocidades de la materia alrededor del centro del agujero negro son consistentes con estar cerca de la velocidad de la luz. De la imagen, Los científicos de EHT determinaron que el agujero negro M87 tiene 6.5 mil millones de veces la masa del Sol y 40 mil millones de kilómetros de ancho, que es más grande que la órbita del Sol de 200 años de Neptuno.

El agujero negro de la Vía Láctea fue demasiado difícil para obtener imágenes con precisión esta vez debido a la rápida variabilidad en la salida de luz. Ojalá, pronto se agregarán más telescopios a la matriz del EHT, para obtener imágenes cada vez más claras de estos fascinantes objetos. No tengo ninguna duda de que en un futuro cercano podremos contemplar el corazón oscuro de nuestra propia galaxia.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.