Agujero negro
Publicada la primera imagen de un agujero negro de la Historia
Los astrónomos han publicado los resultados de unas observaciones destinadas a observar el horizonte de sucesos de un agujero negro
Por primera vez en la Historia, tenemos una imagen de un agujero negro
16.08
Recapitulando: los científicos acaban de publicar la primera imagen de un agujero negro de la historia . Se trata del agujero negro supermasivo del centro de M87, una galaxia a 55 millones de años luz. Un esfuerzo internacional, y gracias a dos años de cálculos en supercomputadores y a observaciones con 8 radiotelescopios (que han funcionado como un gran instrumento tan grande como la Tierra), han permitido observar el horizonte de sucesos de este objeto. Este agujero tiene 7.000 millones de veces más masa que el Sol y expulsa un jet de radiación de 5.000 años luz de largo. Los modelos y simulaciones casi acaban de comenzar, pero las observaciones actuales indican que todo lo observado encaja con la relatividad general de Einstein . Nuestro gran marco teórico para entender el Universo sigue funcionando. Ahora queda internarse en los detalles y tratar de responder a varios enigmas: ¿cómo es la gravedad al nivel cuántico? ¿Tiene esto algo que decirnos sobre la materia oscura? ¿Cómo se producen los jets en los agujeros negros? La aventura del conocimiento sigue adelante. Gracias por seguirnos.
16.03
Todavía no se puede decir nada sobre la materia oscura, ese fenómeno que mantiene unida las galaxias, por desgracia. Finaliza la rueda de prensa.
16.00
La rueda de prensa está a punto de finalizar. Sera Markoff ha dicho sentirse fascinada por el nivel de entendimiento del Universo que tenía Einstein. Y por las pistas que traen sobre la gravedad cuántica, y la naturaleza del espacio-tiempo . Para ella, esto es el comienzo. «A veces las matemáticas parecen feas, pero no lo son», ha dicho Broderick. Según él, las de Einstein están entre las ecuaciones más hermosas. Y ahora, se puede echar un vistazo a ese laboratorio gravitacional tan increíble que es corazón de la galaxia M87, y que puedes ver bajo estas líneas: un agujero negro supermasivo tan pesado como 7.000 millones de soles.
15.58
«Iván Martí, del Instituto Geográfico Nacional, explica las dificultades por las que no se ha podido ver Sagitario A*: “La radiación tiene que atravesar toda la galaxia. Es la energía del agujero negro que está emborronando su imagen al llegar a la Tierra. Además, la propia fuente está cambiando: cada 7 u o 8 minutos , por completo. Y las síntesis de apertura depende de que la fuente no cambie en un tiempo determinado - se ha podido medir la de M87 porque cambia cada tres semanas -. No estamos hablando de reconstruir una imagen, sino una película , lo que es mucho más complejo. Para eso habrá que esperar un poco». Informa P.Biosca.
15.54
Este logro ha sido fruto de una colaboración internacional. Shep Doeleman cree que es un modelo extraordinario para hacer ciencia. «Cada región o cada instituto trajo algo, aportó su conocimiento y su trabajo. Al final necesitas hacer el trabajo».
15.52
Hasta ahora se han hecho muchas simulaciones, y se sigue trabajando en modelos. Una de las claves que se buscan es comprender cómo se producen los jets, a causa del giro del plasma. Todavía hay mucho debate.
15.46
«Me quedé impactado por lo bien que encajó lo obtenido con las predicciones», ha dicho Avery Broderick.
15.44
Shep Doeleman ha dicho que han sentido alivio y sorpresa al ver la primera imagen del horizonte de sucesos. Desde luego no ha sid algo tan sencillo como sencillamente hacer una foto con una cámara. «Ha sido una sensación extraordinaria».
15.41
Prosigue la rueda de prensa en Washington, ahora con preguntas. En Madrid, Alberdi afirma, según recoge P. Biosca: «Todavía no conocemos la conexión entre el chorro relativista y el agujero negro. Ese será nuestro objetivo en los próximos años. (...) Queda mucha física por hacer con el telescopio Horizonte de Sucesos", cierra Antxón Alberdi».
15.39
¿Por qué ocurre esto? Desde Chile lo han comentado: «Sagitario A * es mil veces más chico pero está mil veces más cerca. Pero como es pequeño rota mil veces más rápido y la escala de tiempo es de horas, imagine algo del tamaño de la orbita de Mercurio girando a la velocidad de la luz... Tenemos imágenes pero todavía no podemos publicarlas porque se pueden sacar conclusiones falsas ».
15.38
Antxon Alberdi, del Instituto de Astrofísica de Andalucía ha dicho: « Muchos esperabais ver Sagitario. Todavía no se tiene, pero se tendrá . No se ha obtenido y es porque la fuente es muy variable durante los periodos de observación. Pero se resolverá», dice P. Biosca.
15.37
Shep Doeleman está concluyendo: «Se necesita un gran equipo para tomar una imagen de un agujero negro».
15.35
La masa del agujero de M87 tiene 7.000 millones de veces más masa que el Sol y expulsa un jet de radiación de 5.000 años luz de largo. Ha sido fruto de dos años de análisis en supercomputadores y de ocho radiobservatorios distribuidos por cuatro continentes.
15.33
«El telescopio español que ha participado en el proyecto (el telescopio IRAM, en Pico Veleta) es el segundo más sensible, por detrás de ALMA. "Lo que pone en valor la infraestructura", señala Miguel Sánchez, del Instituto de Radioastronomía Milimétrica», dice P. Biosca.
15.32
« Hemos expuesto una parte del Universo que nunca habíamos visto hasta ahora », ha dicho hace unos minutos Shep Doeleman. En concreto, hemos visto un anillo luminoso rodeando el agujero negro supermasivo de M87. Este objeto, que parece ser el ojo de Sauron, es un cuerpo situado a 55 millones de años luz de la Tierra que tiene el aspecto de todo el Sistema Solar.
15.29
Hablar el director de ESO, Xavier Barcons: «Un astronómo como yo que ha dedicado toda mi carrera a buscar agujeros negros gigantes usando otro tipo de técnicas, y ser capaz de llegar al día de hoy para ver cómo es un agujero negro y ver una imagen tan clara y nítida de su sombra, es muy emocionante para mí y para muchos de mis colegas ».
15.28
Avery Broverick, miembro del EHT, ha dicho en Washington que « hoy, la ciencia ficción se ha hecho ciencia de hechos ».
15.27
«Esto no es el final, esto es solamente el principio. Seguimos mejorando nuestras obseravciones y sacar aún más detalles para entender mejor la física. El próximo año nos llevarán aún más cerca a nuestro objetivo final, que es buscar nuestro origen cósmico», dicen desde Chile.
15.26
«Los algoritmos que han permitido coordinar ALMA con el resto de telescopios llevan apellidos españoles”, afirma Iván Martí, del Instituto Geográfico Nacional desde la rueda de prensa en Madrid. Nuestra tecnología ha sido clave para la consecución de esta primera foto, “que es el primer fotograma de una película que aún está por rodar». Informa P. Biosca.
15.25
Esto es un agujero negro. Una inmensa masa concentrada que absorbe gas y polvo, a través de un disco de acreción, y emite potentes jets de energía y partículas, explican en Washington.
15.22
Desde Chile explican que «la sensibilidad del telescopio se puede explicar con un móvil. Es como estar con un telefono antiguo y un smartphone con una cámara sensible y tratar de sacar una foto de noche. Con el primero, la foto sale negra. Con el segundo, sale iluminada. Eso es ALMA –con sus 66 antenas–».
15.21
«Gómez, desde Madrid: “ Desde España hemos contribuido con el desarrollo de un algoritmo que ha generado 50.000 imágenes diferentes y que ha escogido la mejor de entre todas ellas que representan los datos obtenidos a partir de todos los telescopios repartidos por el mundo. Y así hemos convertido algo teórico en algo tangible que se puede observar y que será a base de futuros estudios muy importantes”», informa P. Biosca.
15.20
El modelo aún tiene imperfecciones. Sufrirá nuevas calibraciones y ajustes.
15.17
«El agujero negro de M87 es tan grande como toda nuestra heliosfera y tiene 6.500 millones de veces es la masa del Sol», dicen en Chile.
15.16
«José Luis Gómez, Instituto de Astrofísica de Andalucía: “dentro del horizonte de sucesos caben ocho sistemas solares. Eso, señores, es realmente grande. Estamos ante un agujero negro supermasivo”, ha explicado el investigador español, que ha participado en el proyecto». Informa P. Biosca.
15.15
«Hay seis artículos científicos sobre la imagen. Cuando tuvimos los datos por primera vez nos dividimos en cuatro equipos que obtuvieron imágenes muy similares con técnicas diferentes. Hay pequeñas diferencias entre las imáegnes pero eso es ruido. Las cuatro imágenes son matemáticamente las mismas», dicen los científicos desde Chile.
15.12
«Aplausos desde Madrid ante la primera imagen del agujero negro». Informa P. Biosca.
15.08
¡¡Ya la tenemos!!
15.08
Lo mejor que tenemos hasta ahora es una simulación.
15.06
Comienza a hablar Sheperd Doeleman, presidente del EHT. Lleva 20 años trabajando en este proyecto.
15.06
«Creo que lo que estáis a punto de ver dejará una huella en los recurdos de las personas», ha dicho Córdova. Comienza a hablar el panel científico.
15.04
«Nunca hemos visto el horizonte de sucesos de un agjero negro, el punto de no retorno a patir del cual nada, ni la luz, puede escapar», ha proseguido Córdova en Washington, quien ha proseguido destacando la importancia de la imaginación y el esfuerzo global que se ha hecho.
15.03
«Hoy, el EHT anunciará hallazgos que transformarán y aumentarán nuestra compresión de los agujeros negros», ha dicho Córdova.
15.01
En Washington la presentan France Cordova, director de NSF, y Sheperd Doeleman, presidente del EHT.
15.00
Comienzas las ruedas de prensa.
14.57
Todo a punto para que comience la rueda de prensa en Washington, en la que estarán algunos de los principales investigadores. Al mismo tiempo, habrá otras cinco grandes ruedas de prensa por todo el mundo.
14.55
" Hoy no es día de palabras, sino de disfrutar . Este día es fruto del esfuerzo de mucha gente" ha dicho Rafael Rodrigo, secretario general de Coordinación de Política Científica y astrofísico. A las 15.07 empieza el panel científico de los investigadores españoles que han participado en el proyecto que hoy se presenta. En cinco minutos coenzarán las ruedas de prensa internacionales». Informa P. Biosca
14.51
«La presidenta del CSIC, Rosa Menéndez, ha dicho: " lo que vamos a ver justificará la expectación que ha generado este anuncio "». Informa P. Biosca.
14.44
«Comienza la rueda de prensa del CSIC. Caras sonrientes a la llegada de los investigadores españoles que han participado en los hallazgos». Informa P. Biosca .
14.41
Por cierto, nosotros hablamos con Sheperd Doeleman en 2017 , cuando se hicieron las observaciones cuyos resultados se anuncian hoy. Por entonces dijo lo siguiente, en relación a si el horizonte de sucesos permitirá poner a prueba la relatividad: «El tamaño y la forma de la silueta está predicha por la teoría de la gravedad de Einstein. Pero primero tenemos que saber si las fotos que podemos obtener son lo suficientemente nítidas . Estamos luchando contra muchos factores que pueden hacer que las imágenes sean borrosas. Pero si la imagen es nítida, podremos comparar lo que vemos con lo que predecimos. En este momento solo sabemos que el brillo que viene de Sagitario A* tiene el tamaño de la silueta que predice la teorí a. También sabemos, gracias a las últimas observaciones del telescopio, que el horizonte es asimétrico». Por tanto, todo encajaba.
14.39
Y lo de hoy solo sería el principio. Sheperd Doeleman, director del proyecto EHT, ha dicho en The New York Times que en abril del año pasado el EHT hizo otra observación de Sagitario A* y de M87, y que por entonces recogieron el doble de datos que en la primera observación. «Nuestro plan es llevar a cabo estas observaciones de forma indefinida y ver cómo las cosas cambian» , ha reconocido.
14.38
Todavía no sabemos si hoy veremos una imagen del horizonte de sucesos, o qué resolución tendrá esta foto. Pero el hecho de que las observaciones se hayan cocido durante tanto tiempo, y que se hayan convocado tantas ruedas de prensa, nos indican que han tenido éxito. ¿Qué significaría que así fuera? « Una imagen vale más que mil palabras », ha dicho Barry Barish, premio Nobel de Física en 2017. «Este logro tremendo es el resultado de nuestra comprensión de la relatividad general, de los agujeros negros y, técnicamente, de la interferometría de gran escala. Y también implica una colaboración planetaria».
14.32
Todo preparado para que comience la rueda de prensa en la sede del CSIC en Madrid. Informa Patricia Biosca desde allí.
14.27
¡Ah! Y otra cosa más. Estos objetos son tan masivos, y curvan de tal forma el espacio-tiempo, que ninguna parte del disco de acreción (recordemos, la banda de plasma que se forma a su alrededor a medida que estos engullen gas y estrellas), queda oculta. Si nos pusiéramos delante de uno, veríamos incluso la parte del disco que queda detrás de ellos, más o menos por encima del agujero (dependiendo del sentido de giro). En la imagen de abajo, puedes apreciarlo. Además, puedes observar las consecuencias del efecto doppler : se prevé que la luminosidad del disco de acreción sea asimétrica, porque en un lado el plasma se acerca al observador y en el otro se aleja. Este efecto es el mismo que deforma las ondas mecánicas (a las que llamamos sonido) cuando la sirena de una ambulancia se acerca o aleja de nosotros).
14.23
Para ir abriendo boca, podemos comentar algunos datos bien curiosos sobre los agujeros negros. Los agujeros negros supermasivos son objetos que almacenan la masa de millones de soles en espacios muy reducidos , y que se caracterizan por estar rodeados por una banda de plasma (gas muy caliente) girando a enormes velocidades. También se caracterizan por tener un horizonte de sucesos , que es una región que funciona como un punto de no retorno que, una vez atravesado, impide que nada, ni la luz, escapen del interior de estos objetos. Se puede decir, por tanto, que los agujeros son pozos gravitacionales en los que el espacio-tiempo colapsa y atrapan la luz y la materia a perpetuidad. Por último, dentro de los agujeros negros existe una singularidad gravitacional, un punto sin dimensiones con densidad infinita.
14.20
Bien, faltan 10 minutos para que comience una rueda de prensa convocada por el CSIC para hablar de los resultados que se publicarán hoy. A las 15.00, comenzarán las seis ruedas de prensa principales. Os recordamos que podéis seguir una de ellas sobre estas líneas, o bien en estos enlances: Podrás ver la celebrada en Washington aquí , y la celebrada en Bruselas en este otro enlace . En español, podrás seguir la que se retransmitirá desde Chile .
14.13
No solo veremos si la relatividad general funciona en el entorno de los agujeros negros. Además, podremos obtener mucha información interesante sobre estos objetos. Como nos explicó Charles Hailey, experto en este objeto en la Universidad de Columbia (EE.UU.), en relación con Sagitario A*, el agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea: « Nuestro agujero negro supermasivo es muy misterioso: no pone mucha de su energía en forma de rayos X , como sí ocurre con los otros agujeros negros de muchas otras galaxias. Decimos que es infraluminoso, pero apenas estamos comenzando a entender por qué». La clave está en que se desconocen los detalles de cómo la materia, gas y estrellas, que engullen los agujeros, es transformada en potente radiación, y también cómo caen hacia ellos, previamente. «Es muy probable que el EHT dilucide todas estas preguntas, sobre todo en combinación con otras observaciones en la banda de rayos X», aventuró.
14.12
Barry Barish, profesor en el Caltech y premio Nobel de Física en 2017 ha destacado en este periódico que las observaciones de hoy serán relevantes para afianzar, o no, «el campo fuerte» de la gravedad: «Sabemos que la relatividad general de Einstein funciona muy bien en el límite del campo débil, incluso los GPS dependen de ello. Realmente, la pregunta es cuán bien funciona en el límite del campo fuerte , por ejemplo en lo relacionado con agujeros negros. Podría haber sorpresas, pero no esperamos encontrar desviaciones de la teoría de Einstein», ha detallado el investigador.
14.10
¿Por qué debería importarnos todo esto? «Lo que supondría la imagen del agujero negro, si la conseguimos, sería coger la predicción más extraña y extrema de la relatividad general , uno de los mayores logros de la mente humana, y combinarla con la tecnología más avanzada con una colaboración a escala planetaria, en la que se han empleado las técnicas estadísticas más avanzadas y nuevas técnicas de imagen», dijo Peter Galison, miembro del equipo del EHT y científico en la Universidad de Harvard.
14.08
Recordemos que hoy veremos una banda luminosa que nos dice cómo es el horizonte de sucesos de un agujero negro. Esta se forma por el plasma que gira alrededor de los agujeros negros a gran velocidad, a medida que estos engullen materia. ¿Por qué no sabemos cómo será? Porque hay varios interrogantes abiertos en relación con estos objetos : «No sabes si la estructura de acreción –que se forma gracias al brutal flujo de gas del entorno al interior del agujero negro, y que depende de las temperaturas y del giro– es un disco aplanado (como en la mayoría de las simulaciones), o grueso (formando un toroide tridimensional), una nube de gas o si hay chorros, entre otras cosas», explicó en Sciencemagazine.org Jean-Pierre Luminet, del Observatorio de París en Meudón, Francia. En el caso de Sagitario A* y M87 parece que lo más probable es observar un disco aplanado.
14.05
Es decir, la teoría predice una forma concreta para el horizonte de sucesos de un agujero negro (abajo hay varias opciones), pero no lo sabremos hasta que lo observemos directamente.
14.03
Bien, ¿pero qué veremos, si hoy, finalmente, se publica la primera imagen de un agujero negro? No lo sabemos, pero lo que la teoría predice es lo siguiente, según ha explicado José Luis Fernánde Barbón, también investigador científico del Instituto de Física Teórica CSIC/UAM: «La teoría permite calcular la forma que tendría la foto. En teoría tienes que ver una especie de anillo brillante en torno a una zona negra . La forma exacta del anillo se puede calcular aunque depende de la cantidad de material que esté cayendo –al agujero–. Según la teoría deberías ver una zona negra más o menos circular rodeada de un anillo más o menos circular que es mas brillante de un lado que del otro, debido a la rotación del agujero. Si la forma que se ve esta muy apepinada en vertical o en horizontal, indicaría que, o bien la estructura de la materia en caída es mas complicada de lo previsto, o bien que la teoría funciona mal».
14.00
Aquí abajo tienes algunas de las simulaciones que se han hecho antes sobre el horizonte de sucesos de un agujero negro.
13.58
Ya existen multitud de simulaciones, pero ninguna se basa en las observaciones directas y detalladas obtenidas por el Event Horizon Telescope.
13.57
Pero seamos realistas. Hoy probablemente no veremos una espectacular imagen de un agujero negro en movimiento, como lo que se pudo ver en la película de Interestellar. ¿Por qué? En primer lugar, la imagen ha sido captada por medio de ocho radiotelescopios distribuidos por todo el globo que han combinado, por medio de interferometría, el área de sus platos, hasta lograr la capacidad de un telescopio tan grande como la Tierra . Es decir, no veremos una foto. Los científicos recogieron una cantidad inmensa de datos, unos cuatro petabytes de información (cuatro millones de gigabytes), con los que tuvieron que llevar a cabo simulaciones en tres dimensiones sobre el entorno de ambos agujeros negros en varias circunstancias predichas por la relatividad general. Los científicos han usado supercomputadoras y han dividido el trabajo entre cuatro equipos, que lo han hecho de forma independiente para evitar sesgos.
13.48
Hoy probablemente veremos una «sombra» luminosa que nos dará información sobre cómo se dobla el espacio-tiempo en el entorno inmediato del agujero negro, por encima de una región que se conoce como horizonte de sucesos ( aquí un artículo sobre este concepto ). Este límite, que no tiene una superficie tangible, es el punto de no retorno a partir del cual nada, ni siquiera la luz, puede escapar del interior de los agujeros.
13.45
Recapitulamos. Hoy parece ser que se publica la primera imagen de un agujero negro. Pero, ¿no son estos objetos invisibles? Así es. Sin embargo, es posible ver su entorno. Tal como ha explicado a ABC Agustín Sabio Vera, científico en el Instituto de Física Teórica (IFT) UAM-CSIC, hoy veremos « esencialmente la radiación emitida por toda la materia que está atrapada en su campo gravitatorio y que gira a gran velocidad alrededor suyo. Las velocidades allí presentes son tan altas que se genera una gran temperatura (más alta que en la superficie de nuestro sol) y se emite radiación muy energética». Aquí tienes un artículo general sobre los agujeros negros .
13.10
Podrás seguir una de las ruedas de prensa sobre estas líneas. Podrás ver la celebrada en Washington aquí , y la celebrada en Bruselas en este otro enlace . En español, podrás seguir la que se retransmitirá desde Chile .
12.45
Todo apunta a que apenas faltan unas horas para que los científicos del consorcio internacional del «Event Horizon Telescope» (EHT) muestren un hallazgo histórico: la primera fotografía de un agujero negro de la historia . A las 15.00 de la tarde, hora española, se celebrarán una docena de ruedas de prensa por todo el mundo para, muy probablemente, mostrar la imagen del horizonte de sucesos de dos agujeros negros supermasivos , Sagitario A*, situado en el centro de la Vía Láctea, y el núcleo de la galaxia M87. El revuelo no está injustificado: aunque la existencia de estos objetos es aceptada de forma universal, nadie ha podido ver uno hasta ahora.
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