PARTICIPARON ESTUDIOSOS DEL ESPACIO DE LA UNAM EN UBICAR «HOYO NEGRO»

En el proyecto colaboraron unos 200 científicos de una veintena de países; sus resultados se publican en seis artículos de la revista Astrophysical Journal Letters

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GACETA UNAM/ABRIL 2019/

Por primera vez en la historia se cuenta con una imagen real de un hoyo negro. Se trata de uno supermasivo, ubicado en la galaxia Messier 87 (M87), una galaxia elíptica gigante ubicada en el Cúmulo de Virgo.

El hallazgo fue posible con la colaboración internacional Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés), una red de ocho radiotelescopios alrededor del mundo que observaron al mismo punto y captaron señales que un grupo de 200 científicos de una veintena de países convirtieron en imágenes inéditas. Sus resultados se publicaron ayer en seis artículos de la revista Astrophysical Journal Letters.

Con este descubrimiento, un siglo después, tenemos esta prueba de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, dijo William Lee, coordinador de la Investigación Científica de la UNAM, en el acto encabezado por María Elena Álvarez-Buylla, titular del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), y en el que también participaron, David Hughes, director e investigador principal del Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM); Leopoldo Altamirano, director del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), y Laurent Loinard, investigador del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA).

La Universidad Nacional y México tienen una larga trayectoria en astrofísica y este trabajo colaborativo lo demuestra, destacó William Lee en la conferencia de prensa en que se presentaron los resultados del EHT.

Reiteró que la UNAM y el país están listos y dispuestos a participar en la próxima iniciativa con infraestructura competitiva y personal calificado al más alto nivel.

Asimismo, explicó que se requiere paciencia, creatividad, imaginación y un trabajo conjunto para obtener resultados.

Uno de los equipos participantes del EHT es el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM), ubicado a cuatro mil 600 metros en el Parque Nacional Pico de Orizaba, en el volcán Sierra Negra, Puebla. Está a cargo del INAOE, Centro Conacyt, con la representación de la Universidad Nacional.

A su vez, María Elena Álvarez-Buylla dijo que el Conacyt apoyará la ciencia de frontera como la realizada por el GTM, que ha implicado una importante inversión pública que coloca a México en la posibilidad de colaborar en proyectos de gran impacto científico internacional.

“El anillo luminoso alrededor de un hoyo negro es un gran descubrimiento que confirma la teoría de la relatividad, que hace un siglo predijo la existencia de estas características”, comentó Laurent Loinard, colaborador del proyecto.

Las primeras predicciones teóricas sobre cómo debería verse un hoyo negro se hicieron en los años 70 del siglo pasado, pero hasta ahora se lograron convertir a una imagen. “Las señales captadas son de abril de 2017, pero tardamos dos años en analizar y convertir los datos, generar las imágenes y publicarlas”, explicó Loinard, participante en la generación de imágenes y la publicación de los artículos.

Por su parte, David Hughes señaló que ese equipo astronómico, con su ubicación geográfica y el tamaño de su antena, pudo contribuir de forma importante en la calidad de la imagen del agujero negro M87, así como los primeros resultados.

En su momento, Leopoldo Altamirano Robles dijo que se recorrió un largo camino para llegar a la conclusión del GTM en 2018, “pero es un trayecto que ha valido la pena y este resultado es muestra de ello”.

Durante dos semanas en 2017, los ocho radiotelescopios del EHT se comportaron como un radiotelescopio gigante del tamaño de la Tierra. “En ese tiempo apuntaron todos al mismo punto, en este caso a dos agujeros negros supermasivos”, detalló el astrónomo.

En cada telescopio se grabó la señal del objeto a observar, junto con la de un reloj atómico, que permitió después sincronizar las diferentes observaciones con la mayor exactitud posible.

Estos discos, con terabytes de datos cada noche, se enviaron a dos centros comunes del proyecto (uno en Estados Unidos y otro en Alemania), donde una supercomputadora los recibió usando la señal del reloj atómico.

“Esto permite conseguir una resolución angular, una nitidez de imagen, comparable con lo que tendríamos si tuviéramos un telescopio del tamaño de la Tierra”, expuso Loinard, y destacó que se logró una resolución del orden de 25 microsegundos de arco.

Pesa seis mil millones de veces lo que el Sol y está a 53 millones de años luz de la Tierra. La resolución de la imagen equivale a ver una naranja en la Luna.

Interferometría

La interferometría es la técnica detrás de estos telescopios; con ella se toman datos de diferentes telescopios y luego se mezclan para obtener una imagen de alta resolución.

Si uno toma un telescopio de 10 centímetros de diámetro y apunta al cielo tapando la mitad de la lente, no desaparece la mitad de la imagen, ésta se vuelve menos intensa porque la mitad de la luz queda registrada. No deforma la imagen, sólo baja su intensidad.

“Ése es el principio. No necesitamos un telescopio completo, sino que podemos hacer imágenes con pedazos chiquitos del aparato, siempre y cuando los juntemos de manera correcta. Es lo que hace la interferometría, usa diferentes telescopios como si fueran parte de uno mucho más grande, y la forma como se mezclan después los datos es lo que permite producir imágenes como si hubiéramos tenido un telescopio gigante”, remarcó.

Con esta técnica, el EHT observó dos agujeros negros, el M87 del que se reportan los resultados, y otro que está en el centro de nuestra galaxia, llamado Sagitario A*, cuyos datos están en proceso. “Éstos dos producen los anillos más grandes en el universo, vistos desde donde estamos. Ambos se ven casi del mismo tamaño, porque el de M87 es dos mil veces más masivo y más grande, pero es también dos mil veces más lejano”.

Contando con esta primera imagen, los científicos del EHT pretenden, a futuro, contar con una película del hoyo negro. Para lograrlo, tardarán cerca de una década.

“Queremos tener una película para ver cómo el material alrededor del agujero negro evoluciona con el tiempo y observar cómo cambian las cosas. Teóricamente sabemos que estos objetos son variables. El material a su alrededor se mueve a velocidades comparables con la de la luz, y eso hace que si uno vuelve a observarlo unos meses después podría mirar cambios en su estructura. Por eso una película sería la meta final”, concluyó.

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