Más de 100 años de investigación sobre el universo han culminado este miércoles con la publicación de las primeras imágenes de un agujero negro. En 1921, el físico alemán Albert Einstein predijo, en su teoría de la relatividad general, la existencia de lugares en los que el tejido del espacio-tiempo se distorsiona de tal manera que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de ellos. Sobre el papel, el concepto de agujeros negros encajaba con todo lo que sabíamos del universo. En la práctica, sin embargo, demostrar de manera directa su existencia resultaba más complicado. De hecho, todas las imágenes que hemos visto hasta ahora eran recreaciones artísticas (basadas en datos) de este fenómeno.
La primera instantánea de un agujero negro surge del consorcio internacional del 'Telescopio Horizonte de Sucesos' (Event Horizon Telescope o EHT, por sus siglas en inglés). Este proyecto ha logrado coordinar los esfuerzos de ocho potentes radiotelescopios (y unos 200 investigadores) repartidos por todo el mundo para que funcionaran con la 'potencia' de un telescopio del tamaño de la Tierra. En abril del 2017, durante una semana entera, los observatorios ALMA (Chile), APEX (Chile), IRAM (Madrid. España), LMT (Gran Telescopio Milimétrico, México), SMT (Arizona, Estados Unidos), JCMT (Hawai, Estados Unidos), SMA (Hawai, Estados Unidos), SPT (Polo Sur) se coordinaron para apuntar sus antenas hacia dos agujeros negros. Uno de ellos, el que se encuentra en el centro de nuestra galaxia. El otro, el que se halla en la galaxia elíptica M87. Los datos recopilados por estas ocho instituciones han sido procesados y, dos años más tarde, ya podemos vislumbrar cómo es realmente un agujero negro.
El ambicioso objetivo se ha logrado empleando un esfuerzo titánico. De ahí que días antes de la publicación de estas imágenes ya se creara una gran expectación en toda la comunidad científica. Para que nos podamos hacer una idea de la magnitud de esta hazaña, los investigadores proponen algunas comparaciones. Lograr las primeras fotografías de un agujero negro ha sido como intentar fotografiar desde Barcelona los agujeritos de una pelota de golf situada en las costas de Groenlandia. O, si tiráramos de símiles astronómicos, sería como intentar fotografiar desde la Tierra una naranja situada en la superficie de la Luna. Y, claro está, que las imágenes finales cuenten con una resolución suficiente para que podamos reconocer la forma característica de estos objetos.
Los protagonistas de esta historia
Todas las miradas se dirigen ahora a los dos agujeros negros que, gracias al proyecto 'Event Horizon Telescope', hemos podido vislumbrar por primera vez en la historia. Se trata de dos regiones del tejido espacio-tiempo con una gran concentración de masa (y, por lo tanto, una gran fuerza gravitatoria) en las que ni siquiera la luz puede escapar. Una de ellas está situada en la Vía Láctea, nuestra galaxia anfitriona, mientras que la otra se sitúa en el cúmulo de estrellas M87, también conocido popularmente como galaxia Virgo A. Ambos destacan como agujeros negros supermasivos con una masa equivalente a la de millones de soles y relativamente cercanos (al menos en distancias astronómicas) a nuestro planeta. De ahí que se hayan convertido en los protagonistas de estas espectaculares imágenes.
El agujero negro situado en el centro de nuestra galaxia, concretamente en la región Sagitario A* de la Vía Lactea, es (por razones obvias) el más estudiado hasta la fecha. Este fenómeno se sitúa a una distancia de unos 25.000 años luz de la tierra y cuenta con una masa equivalente a 4,3 millones la de nuestro sol. Su 'proximidad' a nuestro planeta nos ha permitido descubrir muchos de sus secretos. "No solo conocemos su existencia, sino también qué está ocurriendo a su alrededor", explica Mar Mezcua, investigadora del Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (ICE-IEEC-CSIC), no vinculada al proyecto EHT. "En los últimos 15 años hemos descubierto cómo las estrellas se mueven a su alrededor (es decir, el efecto de este sobre los cuerpos colindantes). También sabemos que es un agujero negro que no está activo y que, por lo tanto, ni 'traga' tanta materia ni emite tanto brillo a su alrededor como los otros", añade la experta.
El agujero negro del M87, situado a unos 50 millones de años luz de la Tierra y con 6 mil millones más masa que nuestro sol, destaca como uno de los más fascinantes hasta ahora descubiertos. Este agujero negro supermasivo sorprendió a la comunidad científica al desvelarse que emitía un potente rayo que se extendía durante unos 5.000 años luz hacia ambos lados. "En este caso, sabemos que este chorro de materia (o jet) podrían ser partículas cargadas (protones y electrones) que provienen de regiones magnéticas cercanas al centro. Así que no sería correcto decir que el agujero negro en sí esté emitiendo luz, sino que lo más probable es que esta surja de su halo", argumenta Mezcua.
Impacto científico
"Es todo un hito en el mundo de la astrofísica", acuerdan Mar Mezcua y Carlos F. Sopuerta, investigadores del Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC-CSIC) expertos en la naturaleza de los agujeros negros (no implicados en el proyecto EHT). "Esta imagen demuestra que la investigación sobre el universo que hemos realizado en los últimos 100 años, basada en gran parte en la teoría de la relatividad general de Einstein, ha ido en la línea correcta. Y esta es una noticia fantástica en sí misma", explica Mezcua. "Ahora tenemos la prueba definitiva de que el marco teórico con el que hemos estado trabajando es el que mejor se ajusta a la realidad. Hemos pasado de preguntarnos si los cálculos que habíamos realizado, en los que ya se apuntaba a la existencia de este fenómeno, eran correctos a tener una prueba contundente de ello", añade Sopuerta.
Si bien es cierto que este espectacular avance científico no tendrá una repercusión inmediata en nuestro día a día, la comunidad investigadora se muestra muy ilusionada. "El estudio del universo es algo que, como humanidad, nos ha fascinado desde hace miles de años. Y si hoy en día seguimos intentando desentrañar cómo funciona el universo es, en parte, por esta voluntad de conocimiento", reflexiona Mezcua. "También es cierto que muchos de los avances que actualmente parecen extremadamente teóricos es posible que en unos años encuentren una aplicación práctica alternativa. El láser, por ejemplo, fue inventado para testar algunos puntos de la teoría cuántica y actualmente ya se utiliza incluso para algunos tipos de operaciones", añade Sopuerta.
