Sagitario A* es el nombre del agujero negro que pone a bailar a toda la Vía Láctea, nuestra galaxia. Funciona como una enorme aspiradora, que atrapa cuanto se le acerca, incluida la luz. Por eso es imposible ver un agujero negro. Pero sí podemos observar los fenómenos brillantes que ocurren a su alrededor, como destellos en el remolino de un desagüe.
Es justo lo que una colaboración internacional, casi sin precedentes, ha conseguido. Acaban de presentar la primera imagen del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea. Es un ‘dónut’ espectacular, pero no sorprendente. Prácticamente ningún científico pensaba hasta ahora que Sagitario A* no existía. Pero esta es la constatación empírica de que nuestra galaxia tiene un potente motor central oscuro. Y que Einstein (otra vez) tenía razón en ciertas cosas.
Lo que acaban de presentar no es una foto, en sentido estricto. Es una reconstrucción de los datos electromagnéticos captados por la red de radiotelescopios distribuidos por el mundo que conforma el llamado Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT). Un horizonte de sucesos es el lugar límite a partir del cual todo lo que lo atraviesa ya no puede salir del agujero negro, salvo que vaya más rápido que la luz. Y eso es imposible.
La imagen del ‘dónut’ que vemos es justo ese límite externo, donde se forma un disco de acreción, o sea, de materia que gira a enorme velocidad sin terminar de ser absorbida o poco antes de ello. Ese disco ya fue observado, como una pincelada, en 2019. Fundamentalmente, a través de rayos X, nunca imagen visible.
En 2020, los científicos Reinhard Genzel y Andrea Ghez se llevaron el Nobel de Física “por el descubrimiento de un objeto supermasivo compacto en el centro de la galaxia”. Ellos no pudieron demostrar que se trataba exactamente de un agujero negro. Pero difícilmente podía ser otra cosa. Y, de hecho, la primera vez que se planteó la hipótesis de que algo había ahí, con enorme densidad, fue en 1974.
Sagitario A* tiene una masa estimada de unos cuatro millones de soles. Es el agujero más cercano a la Tierra, a unos 27.000 años luz de nosotros. Por lo tanto, lo que acabamos de ver es una imagen de algo que pasó hace 27 milenios. Es lo que ha tardado la débil luz y radiación que se forma a su alrededor en llegar a nuestros telescopios.
“¿Es esta la puerta más cercana a otro universo?” han preguntado en la rueda de prensa. No hay oportunidad de saber qué hay tras el horizonte de sucesos, ha respondido la radioastrónoma del Instituto Max Planck Thalia Traianou. “Quizás haya algo muy exótico, pero no lo sabemos”.
El plasma gira casi a la velocidad de la luz, por lo que la foto de Sagitario A* sería cambiante y del tamaño de un dónut en la Luna.
Como el agujero negro se halla tan lejos, desde nuestra perspectiva su tamaño en el cielo es como el de una rosquilla en la Luna. El EHT observó Sagitario A* varias noches recopilando datos durante numerosas horas seguidas. Es como la exposición prolongada que usa quien hace fotos del cielo nocturno.
El esfuerzo ha sido posible gracias al ingenio del equipo de más de 300 personas de 80 institutos de todo el mundo que forman la Colaboración EHT. El equipo trabajó durante cinco años, utilizando superordenadores para combinar y analizar sus datos, todo ello mientras compilaban una biblioteca sin precedentes de agujeros negros simulados para comparar con las observaciones.
La imagen final se parece tanto al ‘dónut’ de M87*, a pesar de los diferentes tamaños y entornos de los agujeros negros, que confirma cómo la teoría de la Relatividad gobierna en estos lugares al límite de la física conocida. A juicio de Sera Markoff (Universidad de Ámsterdam, Países Bajos), cualquier diferencia de veamos se deberá al material que rodea a los agujeros negros.
El de la Vía Láctea, segundo agujero negro retratado por la humanidad
En 2019, el EHT nos mostró la primera imagen de un agujero negro. Estaba es una galaxia no muy lejana llamada M87. Descubrimos entonces que el agujero negro tiene un aspecto no muy distinto al que modeló el Nobel Kim Thorpe para la película Interstellar.
Ahora se repite la operación, con un agujero mil veces más pequeño. Un hito para la ingeniería espacial y el procesado de grandes datos (big data). Incluso más que suponer una revolución para la astronomía, puesto que no supone una sacudida respecto a lo que conocíamos.
Sin embargo, poder ver un agujero negro en la Vía Láctea supone un antes y un después para la humanidad, como han señalado en la conferencia de presentación de la imagen, en la sede del Observatorio Austral Europeo (ESO).
EHT tiene una resolución 3 millones de veces superior a la del ojo humano. “Si estuvieras sentado en una terraza de Múnich, podrías ver las burbujas de una cerveza situada en Nueva York”, ha ejemplificado el radioastrónomo Thomas Krichbaum en la presentación.
Participación española en la primera imagen del agujero negro Sagitario A*
El Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha participado en esta investigación. José Luis Gómez, su director, ha explicado cómo han conseguido combinar los datos de ocho telescopios para componer la primera imagen de nuestro agujero negro.
En realidad, el mayor reto es tener una especie de foto fija. Gómez ha señalado que la materia-energía alrededor del disco de Sagitario A* gira a una velocidad cercana a la de la luz. “Su gas cambiaba a cada momento. Fue como sacar una foto a un niño corriendo en la oscuridad de la noche”.
A la dificultad se sumó el hecho de que la Tierra está situada hacia el borde de la Vía Láctea, por lo que los investigadores tuvieron que lidiar con la luz de todas las estrellas, el polvo y el gas entre la Tierra y Sagitario A*. Para hacer la imagen final, usaron una supercomputadora para procesar sus datos y agregaron muchas instantáneas tomadas en el transcurso de varias noches.
Antxon Alberti, director del Instituto del centro ha señalado desde España que en los últimos años, “fantásticos experimentos en astrofísica, con una cadencia de tres años, han confirmado las predicciones de Einstein”.
“Los dos agujeros negros se ven notablemente similares, a pesar de que el agujero negro de nuestra galaxia es más de mil veces más pequeño y menos masivo que M87*”, añade Antonio Fuentes, investigador del IAA-CSIC que participa en el hallazgo.
Cambiaba a cada momento, fue como sacar una foto a un niño corriendo en la oscuridad de la noche
José L. Gómez, astrónomo del proyecto , IAA
“El hecho de que las imágenes a escala del horizonte de sucesos de Sagitario A* y M87* se vean similares, a pesar de tratarse de dos tipos completamente diferentes de galaxias y dos masas de agujeros negros muy diferentes, es un hallazgo extraordinario que confirma un aspecto clave de la teoría de la Relatividad General”, dice Rocco Lico, investigador del mismo centro y coautor del trabajo.
“Tanto M87* como el nuestro están situados a la distancia adecuada para que la nitidez de nuestro telescopio sea la adecuada para conocer la morfología de ese agujero negro. La contribución española es muy importante», ha añadido Alberti desde las instalaciones del CSIC en España.
▸ Universo desconocido
¿Es posible que haya otros universos dentro de los agujeros negros más primitivos?
