Dos astrónomos de la Universitat de València participan en la primera imagen de un agujero negro

VALÈNCIA (EP). El proyecto EHT (Event Horizon Telescope) ha obtenido la primera imagen de un agujero negro, uno colosal en el centro de la distante galaxia Mesier 87, a 55 millones de años luz de la Tierra. "Muchas de las características de la imagen observada coinciden con nuestra comprensión teórica sorprendentemente bien", han admitido los científicos en la presentación mundial de este hito.

La imagen muestra un anillo brillante formado cuando la luz se curva en la gravedad intensa alrededor de un agujero negro que es 6.500 millones de veces más masivo que el Sol, de acuerdo con los cálculos realizados a partir de la observación.

Dos astrónomos valencianos han participado en este hito científico. Por una parte, Rebecca Azulay, investigadora postdoctoral financiada por la Generalitat Valenciana a través de la convocatoria APOSTD, y que trabaja actualmente en el Departamento de Astronomía y Astrofísica y en el Observatorio Astronómico de la Universitat de València, ha participado en las observaciones desde el telescopio IRAM 30 metros situado en Sierra Nevada (Granada). Azulay, además, ha formado parte del equipo de trabajo encargado de configurar el equipamiento técnico de dicha antena.

Por otra parte, Iván Martí-Vidal, del Instituto Geográfico Nacional (IGN), diseñó los algoritmos que permitieron combinar los datos de ALMA (el elemento más sensible del EHT) con el resto de radiotelescopios. Martí-Vidal es además coordinador del grupo de polarimetría (cuyo principal objetivo es estudiar el papel de los campos magnéticos en las proximidades del agujero negro).

Asimismo, también es el investigador principal del proyecto 'Generació Talent' (GenT) de excelencia investigadora, subvencionado por la Generalitat Valenciana, que iniciará en junio de este año en el Observatorio Astronómico de la Universitat de València.

"Hemos usado intrumentación de última generación en el telescopio IRAM 30 metros. De esta manera, hemos podido registrar una gran cantidad de datos que han resultado cruciales para la reconstrucción de la sombra del agujero negro de M87", explica Azulay.

Para Martí-Vidal, "esta no es solo la primera imagen de un agujero negro, sino también un primer fotograma; el primer fotograma de una gran película que está por rodar". "El EHT continuará observando éste y otros agujeros negros. Poco a poco, observaremos y aprenderemos cómo se comporta la materia en estas regiones tan extremas de la existencia", ha puntualizado el astrónomo.

Evidencia "más sólida" de la existencia de agujeros negros

Esta imagen largamente buscada proporciona la evidencia más sólida hasta la fecha de la existencia de agujeros negros supermasivos y abre una nueva ventana al estudio de los agujeros negros, sus horizontes de eventos y la gravedad, según destaca en un comunicado el proyecto EHT.

"Hemos tomado la primera fotografía de un agujero negro", proclamó el director de proyectos de EHT, Sheperd S. Doeleman, del Center for Astrophysics Harvard Smithsonian. Los agujeros negros son objetos cósmicos extraordinarios con masas enormes pero tamaños extremadamente compactos. La presencia de estos objetos afecta su entorno de manera extrema, deformando el espacio-tiempo y sobrecalentando cualquier material circundante.

"Si estamos inmersos en una región brillante, como un disco de gas brillante, esperamos que un agujero negro cree una región oscura similar a una sombra, algo predicho por la relatividad general de Einstein que nunca hemos visto antes", explicó el presidente del Consejo Científico del EHT, Heino Falcke, de la Universidad de Radboud, Países Bajos. "Esta sombra, causada por la inclinación gravitacional y la captura de luz por el horizonte de sucesos, revela mucho sobre la naturaleza de estos objetos fascinantes y nos permitió medir la enorme masa del agujero negro de M87".

Múltiples métodos de calibración e imagen han revelado una estructura en forma de anillo con una región central oscura, la sombra del agujero negro, que persistió durante múltiples observaciones independientes de EHT.

"Una vez que estuvimos seguros de que habíamos fotografiado la sombra, podríamos comparar nuestras observaciones con los modelos informáticos extensos que incluyen la física del espacio combado, la materia sobrecalentada y los fuertes campos magnéticos. Muchas de las características de la imagen observada coinciden con nuestra comprensión teórica sorprendentemente bien", comenta Paul T.P. Ho, miembro de la Junta de EHT y director del East Asian Observatory. "Esto nos hace confiar en la interpretación de nuestras observaciones, incluida nuestra estimación de la masa del agujero negro".

Un telescopio virtual de tamaño terrestre

El Event Horizon Telescope (EHT), un conjunto a escala planetaria de ocho radiotelescopios terrestres forjados a través de la colaboración internacional, fue diseñado para capturar imágenes de agujero negro. Estos primeros resultados han sido publicados en una serie de seis artículos publicados en un número especial de The Astrophysical Journal Letters.

El EHT conecta telescopios de todo el mundo para formar un telescopio virtual del tamaño de la Tierra con una sensibilidad y resolución sin precedentes. El EHT es el resultado de años de colaboración internacional, y ofrece a los científicos una nueva forma de estudiar los objetos más extremos en el Universo predichos por la relatividad general de Einstein durante el centenario del experimento histórico que confirmó la teoría por primera vez.

Crear el EHT requirió la actualización y la conexión de una red mundial de ocho telescopios preexistentes. Estas ubicaciones incluían volcanes en Hawai y México, montañas en Arizona y la Sierra Nevada española, el Desierto de Atacama de Chile, Groenlandia y la Antártida.

Las observaciones de EHT utilizan una técnica llamada interferometría de línea de base muy larga (VLBI, por sus siglas en inglés) que sincroniza las instalaciones de los telescopios de todo el mundo y explota la rotación de nuestro planeta para formar un enorme telescopio del tamaño de la Tierra al observar una longitud de onda de 1.3 mm. VLBI permite que el EHT logre una resolución angular de 20 microarcosegundos, suficiente para leer un periódico en Nueva York desde un café en la acera de París.

Los telescopios que contribuyeron a este resultado fueron ALMA, APEX, el telescopio IRAM de 30 metros, el telescopio James Clerk Maxwell, el Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano, el Submillimeter Array, el Submillimeter Telescope, y el South Pole Telescope.

Los petabytes de datos sin procesar de los telescopios se combinaron mediante supercomputadoras altamente especializadas organizadas por el Instituto Max Planck de Radioastronomía y el Observatorio del Haystack del MIT.