Nota del editor: En esta serie semanal, exploramos cómo la tecnología impulsa la exploración y el descubrimiento del espacio.
Los agujeros negros son esencialmente invisibles, pero los astrónomos están desarrollando tecnología para visualizar el entorno inmediato de estos enigmas como nunca antes. Dentro de unos pocos años, según los expertos, los científicos podrían tener la primera imagen del medio ambiente alrededor de un agujero negro, e incluso podrían ver la “sombra” teorizada de un agujero negro en sí mismo.
Los agujeros negros son difíciles de ver en detalle
Porque los grandes están muy lejos. El agujero negro supermasivo más cercano es el que se cree que habita en el centro de la Vía Láctea, llamado Sagitario A*, que se encuentra a unos 26.000 años-luz de distancia. Este es el primer objetivo de un ambicioso proyecto internacional para crear un agujero negro con mayor detalle que nunca, llamado Event Horizon Telescope (EHT).
El EHT combinará observaciones de telescopios de todo el mundo, incluyendo instalaciones en los Estados Unidos, México, Chile, Francia, Groenlandia y el Polo Sur, en una imagen virtual con una resolución igual a lo que se lograría con un solo telescopio del tamaño de la distancia entre las instalaciones separadas.
“Este es realmente un experimento único y sin precedentes”, dijo Jason Dexter, miembro del equipo de EHT, un teórico astrofísico de la Universidad de California en Berkeley. “Nos va a dar más información directa de la que hemos tenido que entender nunca lo que pasa muy cerca de los agujeros negros. Es muy emocionante, y este proyecto va a llegar a la mayoría de edad y comenzará a dar resultados sorprendentes en los próximos años”.
Desde la Tierra, Sagitario A* parece tan grande como un pomelo en la luna. Cuando el Telescopio Event Horizon se realiza completamente, debe ser capaz de resolver detalles sobre el tamaño de una pelota de golf en la luna. Eso es lo suficientemente cerca como para ver la luz emitida por el gas mientras gira hacia su destino dentro del agujero negro.
Interferometría de línea de base muy larga
Para lograr una resolución tan fina, el proyecto aprovecha una técnica llamada interferometría de línea de base muy larga (VLBI). En VLBI, una supercomputadora actúa como una lente telescópica gigante, en efecto.
“Si usted tiene telescopios en todo el mundo, puede hacer un telescopio virtual del tamaño de la Tierra”, dijo Shep Doeleman, un astrónomo del Observatorio de Haystack del MIT en Massachusetts que lidera el proyecto Event Horizon Telescope. “En un telescopio típico, la luz rebota en una superficie curvada con precisión y toda la luz se enfoca en un plano focal. La forma en que VLBI funciona es, tenemos que congelar la luz, capturarla, grabarla perfectamente fielmente en el sistema de grabación, y luego regresar los datos a un supercomputador central, que compara la luz de California y Hawaii y las otras ubicaciones, y la sintetiza. La lente se convierte en un superordenador aquí en el MIT.”
Una mejora importante a la capacidad de imagenología del Telescopio Event Horizon llegará cuando los 64 platos de radio del observatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) de Chile se unan al proyecto en los próximos años.
“Va a aumentar la sensibilidad del Telescopio Event Horizon en un factor de 10”, dijo Doeleman. “Siempre que cambias algo por un orden de magnitud, suceden cosas maravillosas.”
La interferometría de línea de base muy larga se ha utilizado durante unos 50 años, pero nunca antes a una frecuencia tan alta o una longitud de onda tan corta de la luz. Esta luz de longitud de onda corta es lo que se necesita para lograr la resolución angular necesaria para medir e imágenes de agujeros negros.
El telescopio del Polo Sur se unirá al proyecto Event Horizon Telescope en los próximos años para visualizar el área alrededor del agujero negro en el centro de la Vía Láctea.
