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 década, se ha hecho realidad gracias a una colaboración internacional de más de 200 investigadores. El instrumento que lo ha permitido, el Telescopio Horizonte de Sucesos (EHT por sus siglas en inglés), fue diseñado justo con este propósito. Para ello hemos combinado la señal 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 resolución angular, o capacidad de distinguir detalles en la imagen, de 20 microsegundos de arco, capaz de observar el diámetro de un cabello en la Estación Espacial Internacional.

Es la primera vez que se observa tal estructura, tal y como había previsto la teoría de la relatividad general de Einstein

Como objetivos iniciales el EHT seleccionó SgrA*, el agujero negro en el centro de nuestra galaxia, y M87, en el centro del cúmulo de galaxias de Virgo. El agujero de SgrA* cambia en escalas temporales de minutos, con lo que buscamos hacer más una película, que una imagen del agujero negro, algo que todavía estamos investigando. En cambio, en M87 el agujero negro no varía 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 están atrapados en una órbita en torno al agujero negro, y una sombra en su interior, asociada con la curvatura gravitacional y la absorción de la luz más allá del horizonte de sucesos. Es la primera vez que se observa tal estructura, tal y como había previsto la teoría de la relatividad general de Einstein. Este anillo es más 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. También hemos podido determinar de forma independiente la masa del agujero negro a partir del tamaño de su sombra, siendo consistente con las determinaciones previas basadas en la dinámica de las estrellas.

El EHT solo ha dado sus primeros pasos: se podrán observar nuevos objetos; se estudiará la conexión del agujero negro con la formación, colimación y aceleración de los chorros relativistas que emanan de su corazón central; se determinará el campo magnético en el disco que alimenta de material al monstruo central, así como el ritmo con el que se va alimentando de nueva materia. Combinando estas observaciones con simulaciones magnetohidrodinámicas relativistas nos permitirán seguir poniendo a prueba la teoría de la relatividad general en las situaciones mas extremas de gravedad. La incorporación de nuevos telescopios, incluso en órbita, y observaciones a longitudes de onda más cortas nos permitirán acotar los parámetros físicos del agujero negro con mayor precisión, como por ejemplo su rotación.