Sobre el agujero negro y la Teoría de Einstein

24 de Abril de 2019


Sobre el agujero negro y la Teoría de Einstein

En 1915, el físico Albert Einstein publicó la teoría de la relatividad General. Una de las predicciones fundamentales de dicha teoría es la existencia de los conocidos como "agujeros negros". Estos objetos cósmicos son en un principio estrellas de mucha más masa que nuestro Sol. Posteriormente a medida que atraen material de sus alrededores se convierten en objetos caracterizados por una inmensa masa, que les hace tener un campo gravitatorio superpoderoso. Esta gran fuerza de atracción hace que los astros y el material en el entorno del agujero negro sean "engullidos" literalmente por el agujero, que aumenta de este modo su masa y su capacidad de atracción. Es tan poderoso el campo de fuerza que generan, que no sólo modifican la trayectoria de los astros de sus alrededores (como hace el Sol con los planetas), sino que son capaces de curvar el propio espacio-tiempo, haciendo que las trayectorias "rectas" que tiene la luz en otras regiones del Universo, sean curvas en sus inmediaciones. Estas trayectorias se llegan a curvar tanto, que ni siquiera la luz es capaz de salir del efecto gravitatorio que producen. De ahí el apelativo "negro", ya que son objetos que no permiten que la luz salga de ellos.

 

Sin embargo desde que Einstein formulase su teoría y los agujeros negros fuesen pensados como consecuencia natural de la misma, han tenido que pasar 104 años para poder fotografiar uno de ellos. La imagen que presentó el equipo de astrónomos internacional del Event Horizon Telescope (EHT) muestra precisamente la primera instantánea de un agujero negro: en este caso el que se encuentra en el centro de la Galaxia M87, a unos 55 millones de años luz de la Tierra. A partir del estudio minucioso de la imagen han podido determinar que el agujero negro de M87 tiene una masa 6500 millones de veces mayor que la del Sol. La imagen muestra un anillo en torno a una zona oscura denominada "sombra" del agujero negro, originada por la curvatura del espacio-tiempo y la captura de fotones luminosos en el horizonte de eventos del agujero (que es la distancia a la cual nada puede escapar al influjo gravitatorio del agujero negro).

 

En el equipo internacional del EHT trabajan más de 200 investigadores científicos de África, Europa, Asia, Europa y América, que han trabajado durante varias décadas para poder conseguir este resultado. En el apartado técnico, el EHT ha contado con la participación de 8 radiotelescopios ubicados en distintos puntos de la Tierra (desde el Polo Sur, hasta Norteamérica, pasando por Chile, México, España y Hawaii). Estos radiotelescopios se manejan como si fueran piezas de un telescopio imaginario con el tamaño de la distancia entre ellos. Cada uno de ellos toma datos apuntando hacia el agujero negro; todos lo hacen en forma simultánea. Los datos son almacenados y más adelante transportados hacia dos grandes centros de cálculo (en Alemania y Estados Unidos), donde se usan supercomputadoras que implementan complejos cálculos matemáticos con los que reconstruir la imagen que vería el gran telescopio imaginario a partir de los datos obtenidos por los ocho "pedacitos". Esta técnica se conoce como interferometría y su desarrollo ha valido dos premios Nobel, el primero a A. Michelson en 1907 y el segundo a M. Ryle en 1974.

 

La imagen del equipo del EHT es la evidencia definitiva de la existencia de los agujeros negros predichos por Einstein, pero tal vez lo más interesante son los hallazgos que se sucederán a partir de este momento y que irán poco a poco revelando cómo son y qué ocurre en estos lugares remotos de nuestro Universo.

 

Artículo de colaboración de Manuel Fernández, Magister en Astronomía por la Universidad Complutense de Madrid y Doctor en Astronomía por la Universidad Autónoma de México. Realizó una estancia Post Doctoral en la Universidad de Illinois y en el Instituto de Radioastronomía (IAR). Actualmente es Investigador Adjunto del CONICET en en IAR. Su campo de investigación es la formación de estrellas. Pertenece al Grupo Fringe.

Para saber más http://fringe.iar.unlp.edu.ar/