La sombra de un agujero negro

Hemos obtenido la primera imagen de la sombra de un agujero negro. Algo que era impensable hace tan solo una d¨¦cada, se ha hecho realidad gracias a una colaboraci¨®n internacional de m¨¢s de 200 investigadores. El instrumento que lo ha permitido, el Telescopio Horizonte de Sucesos (EHT por sus siglas en ingl¨¦s), fue dise?ado justo con este prop¨®sito. Para ello hemos combinado la se?al de siete radiotelescopios repartidos por toda la superficie terrestre para obtener un telescopio tan grande como la Tierra. Observando a una longitud de onda de 1,3 mm hemos alcanzado una resoluci¨®n angular, o capacidad de distinguir detalles en la imagen, de 20 microsegundos de arco, capaz de observar el di¨¢metro de un cabello en la Estaci¨®n Espacial Internacional.

Es la primera vez que se observa tal estructura, tal y como hab¨ªa previsto la teor¨ªa de la relatividad general de Einstein

Como objetivos iniciales el EHT seleccion¨® SgrA*, el agujero negro en el centro de nuestra galaxia, y M87, en el centro del c¨²mulo de galaxias de Virgo. El agujero de SgrA* cambia en escalas temporales de minutos, con lo que buscamos hacer m¨¢s una pel¨ªcula, que una imagen del agujero negro, algo que todav¨ªa estamos investigando. En cambio, en M87 el agujero negro no var¨ªa en escalas temporales tan cortas, lo que ha permitido obtener la primera imagen de su sombra. Se observa un anillo de luz que corresponde a los fotones que est¨¢n atrapados en una ¨®rbita en torno al agujero negro, y una sombra en su interior, asociada con la curvatura gravitacional y la absorci¨®n de la luz m¨¢s all¨¢ del horizonte de sucesos. Es la primera vez que se observa tal estructura, tal y como hab¨ªa previsto la teor¨ªa de la relatividad general de Einstein. Este anillo es m¨¢s brillante en el sur debido a un efecto relativista, lo que nos han permitido determinar que el material del disco rota en el sentido de las agujas del reloj. Tambi¨¦n hemos podido determinar de forma independiente la masa del agujero negro a partir del tama?o de su sombra, siendo consistente con las determinaciones previas basadas en la din¨¢mica de las estrellas.

El EHT solo ha dado sus primeros pasos: se podr¨¢n observar nuevos objetos; se estudiar¨¢ la conexi¨®n del agujero negro con la formaci¨®n, colimaci¨®n y aceleraci¨®n de los chorros relativistas que emanan de su coraz¨®n central; se determinar¨¢ el campo magn¨¦tico en el disco que alimenta de material al monstruo central, as¨ª como el ritmo con el que se va alimentando de nueva materia. Combinando estas observaciones con simulaciones magnetohidrodin¨¢micas relativistas nos permitir¨¢n seguir poniendo a prueba la teor¨ªa de la relatividad general en las situaciones mas extremas de gravedad. La incorporaci¨®n de nuevos telescopios, incluso en ¨®rbita, y observaciones a longitudes de onda m¨¢s cortas nos permitir¨¢n acotar los par¨¢metros f¨ªsicos del agujero negro con mayor precisi¨®n, como por ejemplo su rotaci¨®n.