Hemos visto a un agujero negro

En una estrella como el Sol, la fusión nuclear que opera en el centro genera una presión que equilibra la gravedad. Pero la fusión no dura para siempre. Una chimenea solo puede quemar la leña puesta en ella. Así que llega un momento en que la estrella ha fusionado todo lo que podía fusionar. Cuando eso sucede, nada ya se opone a la gravedad y la estrella se derrumba bajo su propio peso. Si es lo suficientemente masiva (algunas masas solares), nada puede detener su colapso. Se convierte en un agujero negro, una de las predicciones más extremas de la Relatividad General (RG) de Einstein.

Por lo tanto, la existencia de agujeros negros lleva casi 100 años prevista (simplifico). Una de sus características más exóticas es la existencia de un “horizonte de sucesos” que los rodea. Una distancia por debajo de la cual nada puede escapar del agujero negro, ni siquiera la luz (de ahí el nombre de “agujero negro”).

Por cierto, estrellas al final de su vida hay un montón. Por cierto, la RG ha pasado hasta ahora todas las pruebas. Pero los agujeros negros son tan extraños que muchos han buscado pruebas claras de su existencia. Mencionemos aquí los 20 años de observación de estrellas girando alrededor de “algo” en el centro de nuestra galaxia. El análisis de sus trayectorias permitió deducir que orbitan alrededor de un objeto de 4 millones de masas solares, contenido en un volumen ridículo para esta masa. También son de destacar las recientes detecciones de ondas gravitatorias, cuyo análisis ha revelado que provienen de la fusión de agujeros negros.

Pero nunca se había visto a un agujero negro.

Hasta hoy.

Pero ... ¿cómo podemos ver algo que no emite luz? Buena pregunta. Lo que podemos ver es la luz del gas caliente que gira alrededor del agujero negro, antes de que desaparezca dentro. Luz horriblemente distorsionada porque en estos lugares, nada va recto, ni siquiera la luz. Mucho antes de cruzar el horizonte de sucesos, la luz se curva debido a la gravedad extrema que prevalece cerca del agujero negro. Por lo tanto, la teoría establece que cuando se mira a un agujero negro, debería verse un donut de gas caliente que orbita alrededor de una zona circular oscura denominada “la sombra del agujero negro”. Esta sombra es un poco más grande que el horizonte de sucesos.

El sueño de tomar una fotografía de un horizonte se ha hecho realidad hoy. Para lograr la resolución necesaria, los 200 miembros de la colaboración internacional del Event Horizon Telescope (con algunos de los cuales he tenido el privilegio de trabajar en otros proyectos) coordinaron con precisión las observaciones simultáneas de 8 telescopios en todo el mundo, incluida la Antártida. La técnica utilizada permite lograr la resolución equivalente a la de un telescopio del diámetro de la tierra. Se realizaron observaciones simultáneas en abril de 2017, generando varios millones de gigabytes de datos. Cuatro equipos independientes se encargaron de extraer las imágenes de estos datos. Pusieron sus resultados, muy similares entre sí, en común el verano pasado. Después de muchos controles adicionales, acaban de hacer pública la primera imagen del agujero negro que ruge en el corazón de la galaxia M87:

El agujero negro en M87. / EHT

Un donut caliente alrededor de una zona circular oscura.

Los agujeros negros existen.