Sagitario A*, el amigo inquieto de la Vía Láctea que esquivaba la foto

El investigador español José Luis Gómez, que ha participado en la primera imagen del agujero negro de nuestra galaxia, describe cómo ha sido el proceso y los caminos que se abren

El 10 de abril de 2019, la colaboración del Telescopio Horizonte de Sucesos (EHT por sus siglas en inglés) revelaba al mundo la primera imagen de un agujero negro, el de la galaxia M87. Este jueves, el mismo equipo ha mostrado la imagen del agujero negro que reside en el centro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Este es “nuestro” agujero negro, un gigante que contiene cuatro millones de soles en su interior y está situado a unos 26.000 años luz de nosotros, en la constelación de Sagitario, de ahí que lo conozcamos con el apodo de Sagitario A, o SgrA* para los amigos. Y es que SgrA* ha sido un amigo para los investigadores del EHT durante muchos años. Hacerle una foto ha sido mucho más difícil que con M87, y la razón es que ¡no se queda quieto!

En la foto de un agujero negro vemos el gas incandescente que gira en torno al horizonte de sucesos, la puerta sin retorno fuera del Universo. Este gas se mueve alrededor del agujero negro a cerca de la velocidad de la luz, la máxima posible, pero mientras que en M87 tarda semanas en dar una vuelta, en SgrA*, unas 1.000 veces más pequeño, tarda solo minutos. Esto hace que la foto cambie mientras el EHT observa durante toda una noche. Es como intentar hacerle una foto de noche a un niño que no para de moverse.

Los investigadores del EHT hemos dedicado años al desarrollo de nuevos algoritmos que nos han permitido contrarrestar el movimiento rápido del gas alrededor de SgrA*. Hemos hecho literalmente decenas de millones de imágenes con datos simulados para refinar nuestros programas y modelos, algo parecido a buscar el objetivo y filtro que nos proporcione esa instantánea perfecta. Una vez estaba todo listo, hemos hecho miles de imágenes de SgrA*. Cada una de estas imágenes es ligeramente distinta, pero la inmensa mayoría muestra el anillo de luz característico de un agujero negro con ligeras variaciones en la distribución de brillo a lo largo del mismo. La imagen que mostrada al mundo es un promedio de estas imágenes, revelando el gigante que se encuentra en el centro de nuestra galaxia.

Los agujeros negros son unos de los objetos más extravagantes y enigmáticos que podamos encontrar en el Universo, pero al mismo tiempo son los más simples. Según la teoría de la relatividad de Einstein, el tamaño que vemos del agujero negro viene dado únicamente por su masa y, en mucha menor medida, cómo de rápido rota (su spin). Estudios previos, merecedores del premio Nobel de Física en 2020, nos han permitido conocer en gran detalle la masa de SgrA*, por lo que sabíamos muy bien (con una precisión mucho mayor que para M87*) qué tamaño debía tener SgrA*. El anillo de luz en la imagen del EHT tiene un tamaño de exactamente 52 microsegundos de arco (más o menos el tamaño de un donut en la Luna), en perfecta concordancia con la teoría de la relatividad.

SgrA* tiene un tamaño unas 1.000 veces menor que M87 y, aun así, los dos agujeros negros son exactamente iguales, y solo cambia su tamaño. Por primera vez confirmamos esta propiedad fundamental de la relatividad. ¡Einstein sigue teniendo razón!

No hay recuerdos más dulces que los de la niñez y, para ese niño que se pasaba las noches de verano en el cortijo mirando las estrellas y soñaba con descifrar los enigmas del Universo, ¿qué mayor recompensa hay que participar en el equipo que ha obtenido las primeras imágenes de agujeros negros? ¡A veces la realidad supera tus sueños más locos!

Pero esto es solo el principio. En los próximos años seguiremos ampliando y mejorando la red de antenas que conforman el EHT, presentando imágenes cada vez más nítidas con las que realizar tests cada vez más precisos de la relatividad general. ¡Y por supuesto queremos hacer películas de agujeros negros! (tiembla Hollywood …) En los próximos años veremos como el agujero negro en M87* engulle parte del gas que tiene a su alrededor, y conoceremos cómo es posible extraer energía de los agujeros negros para formar esos jets que emanan de sus cercanías y se extienden más allá del tamaño de la galaxia. Y qué mejor que hacer este viaje de descubrimiento científico en compañía, y ninguna mejor que la de mis compañeros y amigos en el Instituto de Astrofísica de Andalucía, Antonio Fuentes, Guang-Yao Zhao, Rocco Lico, Thalia Traianou, Ilje Cho, y Antxon Alberdi. Un ejemplo de profesionalidad y dedicación, sin los que no hubiera sido posible obtener la imagen del agujero negro en el centro de nuestra galaxia.

José L. Gómez es investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía – CSIC