El consorcio internacional Event Horizon Telescope (EHT), cuyo objetivo es capturar las primeras imágenes de los bordes de los agujeros negros, dio a conocer sus primeros resultados hoy (10 de abril). El secreto del éxito del proyecto es cómo conecta los platos de radio en todo el mundo para crear un telescopio virtual del tamaño de la Tierra.
Los agujeros negros tienen tirones gravitacionales tan poderosos que, los umbrales pasados conocidos como sus horizontes de eventos, nada puede escapar, ni siquiera la luz. Aunque esto significa que los agujeros negros simplemente parecen negros, los investigadores aún buscan capturar las mejores fotos que puedan de los alrededores de los objetos, que pueden brillar con luz. Estas imágenes pueden revelar secretos sobre la misteriosa estructura de los agujeros negros y cómo influyen en sus entornos.
El objetivo de EHT es la imagen agujeros negros supermasivos millones a miles de millones de veces la masa del sol. Por ejemplo, el agujero negro Sagitario A *, en el centro de la Vía Láctea, es aproximadamente 4,3 millones de veces la masa de nuestro sol, mientras que el agujero negro en el corazón de la galaxia M87, que ahora ha lanzado una imagen de, es de unos 6 mil millones de masas solares.
EHT busca una sombra o silueta contra un fondo brillante: los contornos del horizonte de eventos. Aunque la sombra de Sagitario A * es aproximadamente 30 veces el diámetro del sol, este agujero negro se encuentra a unos 26,000 años luz de la Tierra, por lo que, desde nuestra perspectiva, la sombra es aproximadamente del mismo tamaño que una naranja aparecería en el Luna. El agujero negro en el corazón de M87 está aproximadamente 2.000 veces más lejos de la Tierra que Sagitario A * y por lo tanto es aún más difícil de ver (aunque es mucho más grande).
Además, las sombras de los agujeros negros son muy tenues cuando se trata de emitir las señales de radio de interés para el EHT. Capturar suficiente energía de Sagitario A * para encender una bombilla de 1 vatio durante 1 segundo tomaría una de las antenas del proyecto unos 250 millones de años.
Para obtener imágenes de estos agujeros negros, el EHT tiene radiotelescopios en todo el mundo, desde Estados Unidos hasta México, desde Chile hasta el Polo Sur, observando los mismos objetivos al mismo tiempo. Al recopilar datos al unísono y unirlos, esta red puede actuar como un solo telescopio grande, uno que, con suerte, tiene suficiente poder de aumento para detectar incluso objetos distantes y oscuros.
En 2017, el proyecto incluyó ocho observatorios de radio, y se espera que tres más se unan para 2020. "Al tener tantos observatorios como sea posible, puede mejorar la imagen", dijo a Space Avi Loeb, presidente de astronomía de la Universidad de Harvard. com. (Loeb no es miembro del equipo de EHT).
Para asegurarse de que los radiotelescopios actúen sincronizados, cada uno marca sus datos con la ayuda de relojes atómicos que disparan rayos maser (láser de microondas) al gas hidrógeno. Los átomos en este gas se tambalean a una frecuencia precisa, al igual que los péndulos oscilantes en los relojes de abuelo. Los relojes atómicos que dependen de estos maseros de hidrógeno son extraordinariamente estables, perdiendo solo 1 segundo cada 100 millones de años.
Los científicos han tenido durante mucho tiempo redes de múltiples telescopios que actúan como solos telescopios grandes, una técnica conocida como interferometría basal muy larga. Sin embargo, un desafío clave al diseñar el EHT fue operar con las ondas de radio de relativamente alta frecuencia necesarias para obtener imágenes de estos agujeros negros.
"La velocidad a la que se registran los datos con el Telescopio Event Horizon es al menos un orden de magnitud más rápido que la interferometría de línea de base muy larga, pero con las computadoras modernas, esto se hizo factible", dijo Loeb.
Sin embargo, los mayores desafíos que tuvo que enfrentar el Event Horizon Telescope pueden no haber sido técnicos, sino sociales.
"Diría que el mayor logro de este proyecto es poder coordinar diferentes observatorios en diferentes países del mundo", dijo Loeb. "Los astrónomos son bastante competitivos, y convencer a cientos de ellos para que trabajen juntos y descubran quién es el líder, por qué esa persona debería ser el líder y cómo todos deberían obtener crédito es todo un desafío".
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