Gisela Ortiz, una astr¨®noma mexicana detr¨¢s de la primera imagen de un hoyo negro en nuestra galaxia

Hace m¨¢s de una d¨¦cada, algunos de los mayores expertos del planeta se dieron cuenta de que si quer¨ªan desentra?ar el misterio detr¨¢s de los hoyos negros tendr¨ªan que trabajar juntos. El Telescopio Horizonte de Sucesos (EHT, por sus siglas en ingl¨¦s) es en realidad una red de telescopios en varias partes del mundo que han unido fuerzas para tomar por primera vez una fotograf¨ªa de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo que est¨¢ en el centro de la V¨ªa L¨¢ctea, nuestra galaxia. Participaron m¨¢s de 300 cient¨ªficos, 80 instituciones y ocho observatorios en Estados Unidos, Espa?a, Chile, la Ant¨¢rtida y M¨¦xico. ¡°Era una oportunidad que no pod¨ªa desaprovechar¡±, cuenta Gisela Ortiz (Oaxaca, 34 a?os), astrof¨ªsica de la Universidad Nacional Aut¨®noma de M¨¦xico (UNAM), que se uni¨® al proyecto hace cinco a?os. ¡°Desde ese momento sab¨ªa el impacto que pod¨ªa tener si lo logr¨¢bamos y ten¨ªamos mucha confianza de que pod¨ªamos conseguirlo¡±, agrega.

Sagitario A*, se lee Sagitario A estrella, es un monstruo que concentra cuatro millones de veces la masa del sol y est¨¢ a 26.000 a?os luz de la Tierra. Ortiz admite que es dif¨ªcil dimensionar su tama?o con los objetos que se conocen en el planeta. ¡°No tengo una buena analog¨ªa¡±, se sincera. ?C¨®mo fue posible captar un hoyo negro, que no emite luz y se traga todo lo que est¨¢ suficientemente cerca de ¨¦l? ¡°Cuando vemos la fotograf¨ªa, estamos observando la luz que emite el gas alrededor del hoyo negro¡±, explica Ortiz. Las ondas electromagn¨¦ticas de esa luz son captadas por los telescopios en nuestro planeta. Esas se?ales llegan como n¨²meros o coordenadas del cuerpo celeste y gracias a algoritmos computacionales se pueden traducir en im¨¢genes. El EHT explica que esos datos se obtuvieron tras varias noches de observaci¨®n, en un proceso que es comparable a tomar una fotograf¨ªa de larga exposici¨®n.

La interferometr¨ªa es una t¨¦cnica que se usa en astronom¨ªa para juntar varias se?ales recibidas por cada uno de estos observatorios repartidos por el mundo y obtener una sola imagen de mayor resoluci¨®n. ¡°Son instrumentos operados en diferentes pa¨ªses y por eso, solamente gracias a una colaboraci¨®n internacional pudimos llegar a este resultado¡±, se?ala la especialista. M¨¦xico fue invitado a participar porque cuenta con el Gran Telescopio Milim¨¦trico Alfonso Serrano, el telescopio de plato ¨²nico y movible m¨¢s grande del mundo. El instrumento est¨¢ ubicado en la cima del volc¨¢n Sierra Negra, en Puebla, a m¨¢s de 4.600 metros de altura. Ortiz comenta que en el pa¨ªs existe un grupo muy reducido de especialistas que hacen ciencia con esta tecnolog¨ªa. ¡°Hablando de la t¨¦cnica de interferometr¨ªa de l¨ªnea de base muy larga, actualmente seremos unas cinco personas¡±, afirma.

Una de las partes m¨¢s complicadas para los colaboradores del proyecto fue cerciorarse de que la se?al que se recib¨ªa en un telescopio de la Ant¨¢rtida y en otro, a miles de kil¨®metros, en Puebla fuera exactamente la misma para poderlas sumar. ¡°Como est¨¢n tan separados, hay una especie de retraso en el tiempo en que llega esa se?al¡±, comenta Ortiz. ¡°Es un proceso lento, combinar las se?ales es solo el primer paso¡±, agrega. Los datos fueron recibidos por cada observatorio y despu¨¦s fueron enviados a Massachusetts (EE UU) y a Bonn (Alemania) para ser procesados. En palabras de la cient¨ªfica, ¡°se limpian¡± para poder formar poco a poco esta imagen.

Hasta hace tres a?os, pr¨¢cticamente todo lo que se conoc¨ªa sobre agujeros negros estaba representado en t¨¦rminos te¨®ricos y en ecuaciones muy complejas. En 2019, el EHT logr¨® captar la primera imagen de M87, un hoyo negro que es a¨²n m¨¢s grande y est¨¢ a¨²n m¨¢s lejos: con una masa de 6.000 millones de soles y a m¨¢s de 50.000 a?os luz. ¡°Estos objetos se predec¨ªan te¨®ricamente y tambi¨¦n hab¨ªa estudios que apuntaban a que en todos los centros de las galaxias hab¨ªa uno hoyo negro, pero se hab¨ªa quedado en eso¡±, comenta la cient¨ªfica. Hasta hace muy poco, por fin han podido ser observados. ¡°Estos hallazgos verifican que esta teor¨ªa es correcta y que los hoyos negros no son solo un objeto matem¨¢tico, sino un objeto que est¨¢ en el centro de cada galaxia¡±, agrega Ortiz.

Parad¨®jicamente, tomar la fotograf¨ªa de Sagitario A* ha sido m¨¢s complicado. Al ser m¨¢s peque?o que M87*, el gas incandescente que gira en torno al llamado horizonte de sucesos, la puerta de entrada del agujero negro, se mueve m¨¢s r¨¢pido. Lo que tarda semanas en dar una vuelta en M87*, en Sagitario A* dura solo minutos. El astr¨®nomo espa?ol Jos¨¦ Luis G¨®mez lo comparaba con un chiquillo que no se queda quieto para salir en la foto. Otro factor fue su ubicaci¨®n. ¡°Estamos viendo hacia una parte del cielo donde nos afecta el material que est¨¢ en nuestra l¨ªnea de visi¨®n, gas y part¨ªculas muy peque?as de polvo que interfieren con las se?ales que recibimos en nuestros telescopios¡±, complementa Ortiz. ¡°Eso hace que la imagen presentada del agujero negro se vea borrosa¡±, a?ade.

En la fotograf¨ªa se ven estos anillos de luz porque el hoyo negro tiene una masa enorme y ejerce una fuerza de gravedad tan grande que es capaz de ¡°doblar la luz¡±, explica la especialista. ¡°No es algo que nosotros estamos acostumbrados a ver aqu¨ª en la Tierra¡±, se?ala, ¡°el hoyo negro distorsiona el espacio tiempo, la luz del gas alrededor se curva y forma trayectorias circulares alrededor del agujero¡±.

Despu¨¦s de que los objetos atraviesan el llamado horizonte de sucesos, esa frontera entre el universo y el interior del hoyo negro, no se sabe qu¨¦ pasa con ellos. ¡°Por eso son tan enigm¨¢ticos, son objetos misteriosos porque no entendemos totalmente que pasa dentro de ellos¡±, asegura Ortiz. Este monstruo enorme para las proporciones de la Tierra es, en cambio, muy peque?o en comparaci¨®n con el tama?o de la galaxia. Y eso abre otra inc¨®gnita: por qu¨¦ toda una galaxia gira alrededor de un hoyo negro. ¡°Es incre¨ªble pensar en estos objetos que, son a final de cuentas los que gobiernan el universo¡±, comenta.

Ortiz, que es f¨ªsica y obtuvo su maestr¨ªa y doctorado en Ciencias por la UNAM, form¨® parte de otro equipo internacional que en 2020 public¨® el descubrimiento de un planeta similar a Saturno, a 35.000 a?os luz de la Tierra. ¡°La radioastronom¨ªa de M¨¦xico es reconocida a nivel internacional¡±, afirma. La investigadora, que hace su posdoctorado en Alemania, espera que el nuevo hallazgo del EHT puede dar un impulso a la comunidad cient¨ªfica que se dedica a estudiar el universo y para que los cient¨ªficos en el extranjero puedan regresar al pa¨ªs para compartir el conocimiento con los que van empezando. ¡°Esto puede comenzar una nueva era, sobre todo para las nuevas generaciones de astr¨®nomos mexicanos¡±, concluye.

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