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El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Agujero negro a la vista. Hablamos con José Luis Gómez.

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El 10 de abril de 2019 fue un día muy especial para la Ciencia. Por primera vez en la historia, desde que fueran propuestos como una solución teórica de las ecuaciones de Einstein, la humanidad podía observar la imagen “real” de un agujero negro. Esos entes extraños, tan masivos que no dejan escapar nada, ni siquiera la luz, no solamente existen, sino que se pueden observar gracias al esfuerzo enorme de centenares de científicos repartidos por todo el mundo.

Un agujero negro es, como su nombre indica, un lugar del que no emerge luz ni radiación de ningún tipo que pueda ser captada por nuestros instrumentos de observación. Aunque nadie los había imaginado, los cálculos de la Teoría de la Relatividad de Einstein revelaron su posible existencia, sin embargo, durante mucho tiempo fueron considerados como una rareza matemática más que como un objeto real.

Sin embargo, a lo largo de los años las evidencias indirectas de su existencia se han ido acumulando. Aunque no desprendan ningún tipo de radiación, la extraordinaria concentración de masa que existe en el interior de un agujero negro produce perturbaciones en el tejido del espacio-tiempo que dejan su huella en la materia y la radiación que los rodean.

Los agujeros negros pueden ser de distintos tamaños. Los más pequeños, según se desprende de ciertos cálculos teóricos, podrían tener el tamaño de un átomo, aunque, no nos engañemos, a pesar de ser tan diminutos, para existir tendrían que acumular en su interior una masa tan grande como la de una montaña. Otros agujeros negros, llamados “estelares” son los que se forman al final de la vida de estrellas supermasivas, estos pueden almacenar masas del orden de 20 veces la del Sol en un espacio reducidísimo de unas pocas decenas de kilómetros. Los más grandes se encuentran en el corazón de las galaxias y son extraordinariamente masivos. El que existe en el centro de la Vía Láctea, conocido como Sagitario A*, acumula una masa de 4,3 millones de masas solares, aun así, no es de los más grandes, de hecho, aquel cuya imagen ha sido obtenida por primera vez se encuentra en el centro de una galaxia enorme conocida como M87 y acumula una masa de 6.500 millones de soles.

No es fácil observar un agujero negro, ya lo he dicho, porque a pesar de ser tan extraordinariamente masivos, su masa está tan concentrada que ocupan un espacio pequeño. Esa es la razón por la que, para obtener la imagen, ha sido necesaria la coordinación de una red de telescopios terrestres que forman, trabajando al unísono, un telescopio equivalente a un único instrumento que tiene un diámetro tan grande como la Tierra. Este observatorio se conoce como EHT o telescopio Horizonte de Sucesos.

Se llama “Horizonte de Sucesos” a una superficie teórica que rodea al agujero negro, a partir de la cual, la luz no puede escapar. No es una superficie física sino una especie de frontera que marca el límite entre los observable y lo invisible. Entre los radiotelescopios que forman el EHT están los siguientes: el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano de México, el Atacama Large Millimeter Array y el Atacama Pathfinder Experiment de Chile, el South Pole Telescope en el Polo Sur, el James Clerk Maxwell Telescope y el Submillimeter Array en Hawái, el Submillimeter Telescope en Arizona y el radiotelescopio de 30 metros de diámetro situado en el Pico Veleta, en Granada, España, perteneciente al Instituto de Radioastronomía Milimétrica https://www.iram-institute.org/.

El esfuerzo necesario para la obtención de la imagen del agujero negro de M87 ha sido tremendo. Uno de los investigadores que ha participado activamente en la investigación es nuestro invitado hoy en Hablando con Científicos, José Luis Gómez Fernández, doctor en astrofísica e investigador en el Instituto de Astrofísica de Andalucía. José Luis explica con todo detalle las enormes dificultades que tiene la observación y comenta cómo esta primera imagen no solamente corrobora lo predicho por la teoría, sino que abre todo un camino de observación que nos llevará a objetos como Sagitario A*, que, a pesar de estar más cerca, ofrece dificultades añadidas debido a la enorme cantidad de estrellas y nubes de gas que se interponen en el camino de observación. No obstante, ya se están llevando a cabo esas investigaciones y no tardaremos en tener una imagen del agujero negro que se encuentra en el centro de la Vía Láctea.

Os invito a escuchar a José Luis Gómez Fernández, doctor en astrofísica e investigador en el Instituto de Astrofísica de Andalucía.

Referencias:
First Image of a Black Hole
Imagen de gran resolución del Agujero Negro de M(/
First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole, The Astrophysical Journal Letters 875: L1 (10 Apr 2019) [17 pp.], doi: 10.3847/2041-8213/ab0ec7
First M87 Event Horizon Telescope Results. II. Array and Instrumentation ApJL 875: L2 (10 Apr 2019) [28 pp.], doi: 10.3847/2041-8213/ab0c96;
First M87 Event Horizon Telescope Results. III. Data Processing and Calibration ApJL 875: L3 (10 Apr 2019) [32 pp.], doi: 10.3847/2041-8213/ab0c57
First M87 Event Horizon Telescope Results. IV. Imaging the Central Supermassive Black Hole ApJL 875: L4 (10 Apr 2019) [52 pp.], doi: 10.3847/2041-8213/ab0e85
First M87 Event Horizon Telescope Results. V. Physical Origin of the Asymmetric Ring ApJL 875: L5 (10 Apr 2019) [31 pp.], doi: 10.3847/2041-8213/ab0f43.


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