Una red mundial de telescopios tomará las mejores imágenes de la historia de los Agujeros Negros

Imagen de una simulación que muestra cómo podría desplazarse la materia en el entorno extremo que rodea a un agujero negro. Las simulaciones se compararán con los datos observacionales recogidos por el Telescopio Event Horizon, que aumentará su sensibilidad en 2017 y 2018. (Özel/Chan)

Imágenes realizadas a partir de simulaciones que muestran cómo podría moverse la materia en el entorno extremo que rodea a un agujero negro. Los científicos esperan utilizar las simulaciones para comprender mejor las observaciones realizadas por el Telescopio Horizonte de Sucesos. (Özel/Chan)

KISSIMMEE, Florida - Prepárate para tu primer plano, agujeros negros: El Telescopio Event Horizon (EHT), que tomará algunas de las mejores imágenes de agujeros negros jamás captadas por el ser humano, está ampliando su red mundial de telescopios.

En 2018, el EHT será un observatorio que aprovechará la potencia de nueve telescopios de todo el mundo, incluidos los de Chile, Arizona, Hawai, la Antártida y Groenlandia. Estos instrumentos trabajarán juntos para obtener imágenes de mayor resolución que las que cualquiera de estos telescopios puede lograr por sí solo. El objetivo de sus observaciones serán los agujeros negros: los científicos esperan ver el material que se mueve alrededor de estos monstruos oscuros, así como la sombra del propio agujero negro.

"Algo que podría entusiasmar al público casi tanto como un sobrevuelo de Plutón sería una imagen de un agujero negro, de cerca y en persona", dijo Feryal Ӧzel, profesor de astronomía y astrofísica de la Universidad de Arizona, durante una charla pronunciada aquí en la 227ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana, donde se han reunido unos cuantos miles de astrónomos y astrofísicos para debatir las últimas novedades en este campo. (El comentario de Ӧzel se refería al enorme interés del público por las imágenes captadas por la sonda New Horizons de la NASA, que sobrevoló el planeta enano el pasado mes de julio). [Los agujeros negros más extraños del Universo]

Otros telescopios han estudiado los agujeros negros en el pasado, pero el objetivo del EHT es tomar imágenes que superen la resolución de cualquier instantánea anterior de un agujero negro. Con esa información, los científicos podrían ver la zona que rodea a un agujero negro, un lugar donde la atracción de la gravedad es tan extrema que ocurren cosas muy extrañas.

Por ejemplo, el agujero negro situado en el centro de la galaxia conocida como Messier 87 tiene un enorme y estrecho chorro de materia, de unos 5.000 años luz de longitud, que sale despedido de él. En cambio, el agujero negro del centro de la Vía Láctea -Sagitario A*- tiene muy poca materia a su alrededor y no tiene chorros. En las galaxias conocidas como núcleos galácticos activos (AGN), los agujeros negros aceleran enormes nubes de material a su alrededor e irradian más luz que toda la Vía Láctea. ¿Qué provoca una diferencia tan drástica entre estos objetos? Con la EHT, según Ӧzel, los científicos podrán responder por fin a esa pregunta.

"¿Es diferente la estructura del campo magnético? ¿Es el espín lo que es diferente? ¿O es otra cosa del flujo de acreción lo que es diferente?" dijo Ӧzel. "Esto abrirá una ventana completamente nueva al estudio de la física de la acreción".

Y luego está Einstein. Su teoría de la relatividad general se ha puesto a prueba mediante observaciones en el sistema solar terrestre -por ejemplo, la forma en que la luz se curva alrededor del sol- y más allá. Pero hay pocos entornos cósmicos tan extremos como el que rodea a un agujero negro, donde la gravedad puede ser millones de veces más fuerte que alrededor de una estrella. Por ello, el EHT revelará los efectos de la gravedad (descritos por la teoría de la relatividad) "a escalas que nunca se han sondeado antes", afirma Ӧzel, científico del equipo del proyecto EHT que dirige parte del trabajo teórico que se combinará con las observaciones.

"Llega al borde de un agujero negro, y las pruebas de relatividad general que puedes realizar son cualitativa y cuantitativamente diferentes", dijo ?zel.

Es comprensible que Ӧzel y otros científicos especializados en agujeros negros estén ansiosos por empezar a obtener datos del EHT. Uno de los principales requisitos para obtener imágenes de agujeros negros con una resolución tan alta es disponer de un telescopio muy grande. De hecho, Ӧzell afirma que para alcanzar la resolución de EHT se necesita un telescopio del tamaño de la Tierra.

"Por supuesto, nadie financiaría un telescopio del tamaño de la Tierra", dijo Ӧzel. Pero la "segunda mejor opción" consiste en combinar las observaciones de varios telescopios situados en la superficie de la Tierra y separados por distancias muy grandes, según Ӧzel. Con esta técnica, los científicos pueden observar un objeto con una resolución mucho mayor que la que podrían alcanzar los telescopios por sí solos, lo que les proporcionaría un telescopio "del tamaño de la Tierra".

Los primeros datos del proyecto EHT se recogieron a mediados de la década de 2000, mediante tres telescopios, uno en Hawai, otro en Arizona y otro en California. El grupo colaboró para observar el agujero negro del centro de la Vía Láctea, llamado Sagitario A*. En 2014, la colaboración añadió a su conjunto el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), en Chile, y duplicó su resolución, según el sitio web del EHT.

Seis telescopios del conjunto EHT ya están tomando datos, y se espera que un total de nueve contribuyan al proyecto en 2018, según Shep Doeleman, investigador principal de EHT.

A principios de 2015, la colaboración añadió el Telescopio del Polo Sur a su conjunto, que conectó los demás telescopios de modo que el EHT abarcó efectivamente toda la Tierra. En 2017, el EHT podrá realizar observaciones con ALMA que multiplicarán por 10 su sensibilidad, según declaró Doeleman a Space.com en un correo electrónico. En 2018, un telescopio adicional se unirá al grupo desde Groenlandia.

"Uno de los aspectos innovadores del EHT es que utilizamos telescopios existentes a las mayores altitudes (donde están por encima de la mayor parte de la atmósfera) y los equipamos con instrumentación especializada que nos permite enlazarlos entre sí", dijo Doeleman. "Así que no construimos nuevas antenas y aprovechamos más de [mil millones de dólares] de telescopios existentes".

Sin embargo, sigue habiendo obstáculos, señaló. "El año pasado, una de las instalaciones que participaban en el EHT tuvo que cerrar por falta de financiación", dijo Doeleman. "Todavía podemos hacer todo el [trabajo] del EHT previsto porque están entrando en funcionamiento nuevas instalaciones, pero seguimos 'en guardia' ante las amenazas contra las instalaciones del EHT".