Revelan primera imagen de un agujero negro en la Vía Láctea

CIUDAD DE MÉXICO.-Por primera vez en la historia, la singularidad que define el centro de la Vía Láctea ha sido observada directamente y revelada a la humanidad.

Se trata del agujero negro supermasivo Sagitario A*, a 27 mil años luz de distancia y con una masa aproximada de 4 millones de veces mayor que la del Sol, cuya imagen fue presentada este jueves de manera simultánea en el mundo por el consorcio internacional Event Horizon Telescope (EHT).

"Hemos finalmente obtenido la primera prueba visual directa de la presencia de un agujero negro supermasivo en el corazón de nuestra galaxia, la Vía Láctea", expresó la investigadora Gisela Ortíz León, del Instituto de Astronomía de la UNAM, en conferencia desde el auditorio de Conacyt.

"Señoras y señores: les presento la primera imagen del agujero negro supermasivo Sagitario A*, que se alberga en el centro de nuestra galaxia", añadió seguida de un breve silencio y la expectación que reinó por varios segundos en lo que la diapositiva aparecía.

El momento

En medio de la estupefacción que una vez más ha vuelto a causar un anuncio de esta naturaleza -a tres años de haber presentado la imagen de la sombra del agujero negro supermasivo al centro de la galaxia elíptica Messier 87 (M87)-, una risita nerviosa desde el público rompió la solemnidad y preludió el fuerte y uniforme aplauso acompañado de un modesto grito de júbilo.

El resultado, nuevamente un anillo brillante y azafranado alrededor de una esfera oscura, captado por un arreglo de ocho telescopios alrededor del mundo -incluido el Gran Telescopio Milimétrico (GTM), en Puebla- mediante observaciones simultáneas realizadas en abril de 2017, tiene sus particularidades.

"En esta imagen hay características muy importantes. Primero que nada, vemos que hay un anillo brillante, y adentro de este anillo hay una región oscura, que es precisamente lo que los astrónomos llamamos la sombra del hoyo negro", precisó Ortíz León.

"Esta es una coincidencia con lo que predice teóricamente la teoría de la Relatividad General de Einstein. La importancia de este resultado radica en que el diámetro de este anillo depende exclusivamente de la masa del hoyo negro. Esto quiere decir que entre más masivo es el hoyo negro mayor es el diámetro del anillo, y por lo tanto mayor es el diámetro de la sombra".

La imagen tomada es de la sombra del agujero negro puesto que es imposible observar directamente este tipo de objetos estelares que no emiten luz. Lo que se capta es el material cósmico -polvo y gases- alrededor del agujero negro, que emite radiación en la longitud de onda de 1.3 milímetros conforme es absorbido por la atracción gravitacional del agujero, lo cual genera un contraste que permite dimensionarlo.

En este caso, se trata del agujero negro más cercano a nuestro planeta y, por lo tanto, el único del cual es posible determinar de manera muy precisa tanto la masa como la distancia a la cual se encuentra. Y, gracias a ello, determinar también de manera precisa el tamaño esperado teóricamente del anillo, explicó la investigadora.

"Para ser más precisos, el tamaño que tiene este anillo es de 51.8 microsegundos de arco, que esto se traduce a una distancia que es comparable con el diámetro, con el tamaño de la órbita de Mercurio".

El Óscar de la ciencia

A diferencia de la imagen presentada en abril de 2019, que valió a la colaboración internacional el Premio Breakthrough 2020 -considerado "el Óscar de la ciencia- por "ver lo invisible", la toma de Sagitario A* presenta una distribución no uniforme a lo largo del anillo.

Esto se debe a los dos principales desafíos que los más de 300 científicos involucrados en este trabajo -una veintena de ellos mexicanos- tuvieron que sortear: que este agujero negro es una fuente muy variable y el gas cercano se mueve muy rápido, y por tanto la estructura observada cambia constantemente. Y la propia dispersión del medio intergaláctico entre la Tierra y el centro de la Vía Láctea.

"El EHT cuando trata de tomar una imagen de Sagitario A*, en realidad está tratando de tomar una foto de algo que evoluciona con el tiempo muy rápidamente", apuntó Ortíz León mientras al fondo se escuchaban reclamos de estudiantes protestando al exterior de las inmediaciones de Conacyt.

"A la hora de tomar una imagen, realmente lo que estamos viendo son múltiples imágenes que representan el mismo objeto. Por lo tanto, para capturar la variedad de posibles apariencias de Sagitario A* se produjeron no solamente una única imagen, sino miles de imágenes con los datos que obtuvimos con el EHT", añadió.

Por tanto, la imagen mostrada este jueves a nivel global es la que los investigadores obtuvieron al promediar las miles de imágenes que se produjeron con los datos.

"Es un gran resultado", celebró, por su parte, el director del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA), Luis Alberto Zapata, enfatizando la importancia de imaginar y ver en tiempo real la variabilidad del gas caliente en torno al agujero negro.

"Esto es realmente importante porque la variabilidad nos está diciendo que cambia en minutos, y eso nos está dando información física de lo que está ocurriendo en el entorno del agujero negro del centro de la galaxia", señaló.

"Podemos realmente ver cómo varía el gas y cómo parece estar cayendo hacia el horizonte de eventos, y ahí desaparecer por completo. Imaginar la luz cuando cae ya dentro del horizonte hasta que ya no la podemos detectar".

Presente también durante el anuncio, el astrónomo Laurent Loinard, del IRyA, compartió que las observaciones de este agujero negro se realizaron en la misma campaña de 2017 en que se observó a M87.

Y, al igual que se presentó el año pasado, han captado la luz polarizada, lo cual permitirá entender la "firma" de los campos magnéticos de Sagitario A*.

"Pero igual que en M87, creo que nos vamos a tardar algún tiempo en publicar esos resultados. Pero sí existen los datos", remarcó.