La primera imagen de un agujero negro está aquí.

En el centro de Messier 87, una galaxia masiva en el cercano cúmulo de galaxias de Virgo, existe un agujero negro supermasivo. Apodada M87, esta región del espacio-tiempo que todo lo consume se encuentra a más de 55 millones de años luz de la Tierra y se estima que tiene un núcleo que absorbe la luz 6.500 millones de veces la masa del sol.

Por primera vez, tenemos una "imagen" de este monstruo celestial, e incluso tiene un nombre: Powehi, que significa "creación oscura insondable adornada". El sorprendente nombre fue un esfuerzo de colaboración entre los astrónomos y el profesor de idiomas de la Universidad de Hawai, Larry Kimura.

"Este es un gran día en astrofísica", dijo el director de NSF France Córdova en un comunicado. "Estamos viendo lo que no se puede ver. Los agujeros negros han despertado la imaginación durante décadas. Tienen propiedades exóticas y son misteriosas para nosotros. Sin embargo, con más observaciones como esta están revelando sus secretos. Es por eso que existe NSF. Permitimos científicos e ingenieros para iluminar lo desconocido, para revelar la sutil y compleja majestad de nuestro universo ".

Como el astrónomo de la Universidad de Manchester Tim Muxlow le dijo a The Guardian en 2017, la imagen capturada no es exactamente una foto directa de un agujero negro, sino una imagen de su sombra.

"Será una imagen de su silueta deslizándose contra el resplandor de radiación del corazón de la Vía Láctea", dijo. "Esa fotografía revelará los contornos de un agujero negro por primera vez".

La galaxia elíptica gigante Messier 87 aparece en esta imagen muy profunda. Recientemente, un equipo internacional de investigadores capturó una foto del agujero negro supermasivo en el corazón de esta galaxia. (Foto: Chris Mihos, Universidad Case Western Reserve / ESO / Wikimedia)

A pesar de su tamaño supermasivo, M87 está lo suficientemente lejos de nosotros como para presentar un desafío masivo para que cualquier telescopio lo capture. Según Nature, requeriría algo con una resolución más de 1, 000 veces mejor que el telescopio espacial Hubble para lograrlo. En cambio, los astrónomos decidieron crear algo más grande, mucho más grande.

En abril de 2018, los astrónomos sincronizaron una red global de radiotelescopios para observar el entorno inmediato de M87. Juntos, como el personaje ficticio del robot Voltron, se combinaron para formar el Event Horizon Telescope (EHT), un observatorio virtual del tamaño de un planeta capaz de capturar detalles sin precedentes a grandes distancias.

"En lugar de construir un telescopio tan grande que probablemente se derrumbaría por su propio peso, combinamos ocho observatorios como las piezas de un espejo gigante", Michael Bremer, astrónomo del Instituto Internacional de Investigación para Radioastronomía (IRAM) y un proyecto el gerente del Event Horizon Telescope, se cita en ese momento. "Esto nos dio un telescopio virtual tan grande como la Tierra, de unos 10.000 kilómetros (6.200 millas) de diámetro".

Se necesita un pueblo (de telescopios)

Las ubicaciones participantes de los radiotelescopios que se sincronizaron para formar el telescopio Event Horizon del tamaño de un planeta. (Foto: Observatorio Europeo Austral)

Durante varios días, unidos entre sí utilizando la precisión excepcional de los relojes atómicos, los radiotelescopios capturaron una enorme cantidad de datos en M87.

Según el Observatorio Europeo Austral, su matriz Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), un socio participante en el Event Horizon Telescope, solo registró más de un petabyte (1 millón de gigabytes) de información sobre el agujero negro. Demasiado grande para enviar por Internet, los discos duros físicos se enviaron por avión y se ingresaron en grupos de computación (llamados correlacionadores) ubicados en el Observatorio MIT Haystack en Cambridge, Massachusetts, y el Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania.

Y luego los investigadores esperaron. El primer obstáculo en el camino para procesar una imagen involucró el octavo radiotelescopio participante estacionado en la Antártida. Debido a que no hay vuelos posibles de febrero a octubre, el conjunto de datos final capturado por el Telescopio del Polo Sur se colocó literalmente en almacenamiento en frío. El 13 de diciembre de 2017, finalmente llegó al Observatorio Haystack.

"Una vez que los discos se hayan calentado, se cargarán en unidades de reproducción y se procesarán con datos de las otras 7 estaciones EHT para completar el telescopio virtual del tamaño de la Tierra que une los platos desde el Polo Sur, Hawai, México, Chile, Arizona, y España ", anunció el equipo en diciembre de 2017." ¡Debería tomar alrededor de 3 semanas completar la comparación de grabaciones, y después de eso puede comenzar el análisis final de los datos de EHT 2017! "

Ese análisis final se extendió a lo largo de todo 2018, con el equipo de investigación de 200 personas estudiando cuidadosamente los datos recopilados y contabilizando cualquier fuente de error (turbulencia en la atmósfera de la Tierra, ruido aleatorio, señales espurias, etc.) que podrían degradar la imagen del horizonte de eventos. . También tuvieron que desarrollar y probar nuevos algoritmos para convertir los datos en "mapas de emisiones de radio en el cielo".

Como dijo Shep Doeleman, director de la EHT, en una actualización de mayo de 2018, el proceso ha sido tan laborioso que los astrónomos lo han llamado "lo último en gratificación tardía".

Según la NSF, los datos recopilados midieron más de 5 petabytes y consistieron en más de media tonelada de discos duros.

La relatividad general de Einstein pasa otra gran prueba

Una foto de primer plano del agujero negro en el corazón de Messier 87. (Foto: National Science Foundation)

Según los investigadores, la forma de la sombra del agujero negro es otro aspecto más de la Teoría de la relatividad general de Einstein.

"Si se sumerge en una región brillante, como un disco de gas brillante, esperamos que un agujero negro cree una región oscura similar a una sombra, algo predicho por la relatividad general de Einstein que nunca hemos visto antes", explicó el presidente del EHT. Consejo Científico Heino Falcke de la Universidad Radboud, Países Bajos. "Esta sombra, causada por la curvatura gravitacional y la captura de luz por el horizonte de eventos, revela mucho sobre la naturaleza de estos objetos fascinantes y nos permitió medir la enorme masa del agujero negro de M87".

Ahora que la imagen ha sido revelada, es probable que su existencia solo profundice las preguntas y el asombro que rodea a estos misteriosos fenómenos astronómicos. La pura ingeniería que ha dado lugar a este momento histórico es motivo suficiente para celebrar.

"Hemos logrado algo que se suponía imposible hace solo una generación", dijo el director del proyecto EHT, Sheperd S. Doeleman, del Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian dijeron. "Los avances tecnológicos, las conexiones entre los mejores observatorios de radio del mundo y los algoritmos innovadores se unieron para abrir una ventana completamente nueva sobre los agujeros negros y el horizonte de eventos".

Nota del editor: este artículo se ha actualizado con nueva información desde que se publicó por primera vez en enero de 2018.

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