La primera foto de un agujero negro

Los principales periódicos de todo el mundo publicaron hace dos semanas en sus portadas la imagen que confirma la validez de la teoría de la relatividad

El agujero negro se sitúa en la galaxia gigante M87, situada a 55 años luz de la
Tierra, en la constelación de Virgo
El agujero negro se sitúa en la galaxia gigante M87, situada a 55 años luz de la Tierra, en la constelación de Virgo

La teoría clásica de la gravedad, que dice que todos los cuerpos se atraen entre sí tanto más cuanto mayor es su masa y cuanto más cerca se encuentran, ya permitió a John Michell y a Pierre-Simon Laplace predecir en el siglo XVIII la existencia de objetos con una masa tan concentrada que ni siquiera la luz podría escapar a su atracción. A comienzos del siglo XX la teoría de la relatividad de Einstein nos proporcionó las herramientas matemáticas para describir con detalle estos objetos, pero durante mucho tiempo se los vio como meras curiosidades matemáticas, de cuya existencia real nadie tenía pruebas.

Hace dos años los observatorios LIGO encontraron esas pruebas, en forma de ondas gravitacionales que recorrían el espacio-tiempo y que solo podrían venir de la monumental colisión entre dos agujeros negros. Aquella fue la primera evidencia experimental de la existencia de estos fabulosos objetos, pero todavía faltaba la foto. Por eso no es sorprendente que el pasado 11 de abril los principales diarios del mundo llevaran en sus portadas la primera fotografía de un agujero negro.

La imagen fue obtenida por el Event Horizon Telescope (EHT) y nos muestra un disco completamente oscuro inmerso en un océano de gases incandescentes que se encuentra en el corazón de M87, una galaxia gigante situada a 55 años luz de nosotros, en la constelación de Virgo. El borde del disco es lo que los físicos han denominado con innegable aliento poético el horizonte de sucesos: la frontera tras la cual ya nada, ni siquiera la luz, puede escapar.

Este agujero negro es tan grande que para construir uno igual necesitaríamos seis mil quinientos millones de soles de un volumen semejante al del que tiene el sistema solar. La materia que se encuentra a su alrededor cae hacia él describiendo órbitas cada vez más rápidas, lo que le hace emitir ingentes cantidades de radiación que llega a nosotros en forma de ondas de radio que podemos captar mediante antenas.

TELESCOPIO DE TELESCOPIOS

La razón por la que esta imagen ha costado tanto trabajo obtener es que se necesita un telescopio muy potente. Para hacernos una idea, la resolución del telescopio debería permitirnos contar desde A Coruña las patas de un ciempiés situado en Madrid. El problema es que la resolución de un telescopio depende de su tamaño, y para alcanzar esta potencia necesitaríamos una antena del tamaño de la Tierra, algo que por motivos obvios no podemos construir.

La solución ya se había aplicado en otras situaciones, y consiste en hacer trabajar coordinadamente varias antenas situadas en distintos lugares del globo. Es como si tuviéramos una antena del tamaño del planeta pero solo hubiésemos construido pequeños parches repartidos en este caso entre Chile, Hawái, México, la Antártida y España, en concreto, en el pico Veleta, en Sierra Nevada. Para sincronizar con precisión lo que observa cada una de las antenas se utilizan relojes atómicos, y la imagen es el resultado de cinco días seguidos de observación en abril del 2017. Han hecho falta dos años completos y el trabajo de 200 investigadores para extraer esta imagen de la maraña de datos obtenidos entonces.

Una explicación legendaria

Uno de los hitos de la televisión de 1980 fue la serie «Cosmos», en la que Carl Sagan mostraba cada semana los secretos del universo a una audiencia no especializada. El capítulo dedicado a la vida de las estrellas incluía esta maravillosa explicación de los agujeros negros (https://youtu.be/RNAQn7awtp4), en la que la fuerza de la gravedad se asocia a la distorsión que las masas provocan en el tejido del espacio tiempo. Buscad en YouTube vídeos similares que expliquen lo que es un agujero negro y anotad las preguntas que os surgen para enviarlas a la sección Pregunta a un científico del Programa Prensa- Escuela. 

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