Varianza: El agujero negro en el centro de nuestra galaxia

Los astrónomos del mundo unen sus telescopios para “ver” el agujero negro que posiblemente se encuentra en el centro de la Vía Láctea. Dicho de mejor manera: puesto que un agujero negro no sería visible, el equipo internacional de astrónomos intentará observar lo que ocurre a su alrededor, avistando su silueta. Si el objeto que se encuentra en el centro de la galaxia es uno de estos exóticos cuerpos celestes, próximamente podríamos ver su contorno. GHC

Texto de 18/05/17

Los astrónomos del mundo unen sus telescopios para “ver” el agujero negro que posiblemente se encuentra en el centro de la Vía Láctea. Dicho de mejor manera: puesto que un agujero negro no sería visible, el equipo internacional de astrónomos intentará observar lo que ocurre a su alrededor, avistando su silueta. Si el objeto que se encuentra en el centro de la galaxia es uno de estos exóticos cuerpos celestes, próximamente podríamos ver su contorno. GHC



Varianza: El agujero negro en el centro de nuestra galaxia

El Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT, por sus siglas en inglés) es la unión de varios observatorios del mundo. Este grupo colaborativo programó orientar sus antenas al mismo punto del cielo durante el mes de abril. Por cinco noches, entre el 5 y el 14 de abril, todos los telescopios asociados dedicaron su tiempo a la mirada confluente en la búsqueda del centro de la galaxia. Después de la observación, los datos obtenidos se están procesando y sólo después de un año se podrá decir algo sobre la visión concertada.

¿Adónde mirar si uno quiere ver el centro de nuestra galaxia?

El centro de la galaxia se encuentra entre las constelaciones de Ofiuco, Sagitario y Escorpión. En ese punto del cielo, donde el ojo desnudo sólo encuentra oscuridad, podría estar un gigantesco agujero negro. Los físicos llamamos a un portento de tal fuerza gravitacional indomable, agujero súper masivo.

La distancia entre nuestro planeta y este objeto es de aproximadamente 26 mil años luz, lo que significa que, lo más veloz que existe en la naturaleza tardaría 26 mil años en llegar. La galaxia espiral en que vivimos tiene un diámetro de aproximadamente 90 mil años luz y el ancho del disco es de unos 20 mil años luz. Nuestro sistema solar está, pues, muy alejado del centro denso de la Vía Láctea y por eso el tamaño aparente de ese enigmático objeto es muy pequeño. Observarlo es equivalente a observar un limón que orbite la Tierra en la misma trayectoria de la Luna.

El EHT combina las señales de observatorios de ondas de radio y, en esta ocasión, decidió usar la que tiene ocho milímetros de longitud de onda para mirar al centro de la galaxia. Los telescopios incluidos en la colaboración internacional son: Telescopio Polo Sur, en la Antártida; el Gran Arreglo Milimétrico de Atacama, en Chile; el Gran Telescopio Mi­li­métrico, en México; el Telescopio Submilimétrico, en Monte Graham, Arizona; el Telescopio James Clerk Maxwell Arreglo Submilimétrico, en Hawái; y el Instituto de Radioastronomía Milimétrica, de 30 metros, en España. Este conjunto es el observatorio astronómico más grande jamás construido. Esta composición de instrumentos forma un telescopio “del tamaño del mundo”, sin que en este caso se trate de la usual metáfora para describir algo gigantesco. Además: ¡México es parte del concierto!

Para poder juntar las señales de todos ellos es necesario sincronizar los relojes con un alto nivel de precisión, pero el verdadero reto consiste en controlar el ruido de la electrónica, que puede ser mayor que el tamaño de lo que se quiere medir.

Mezclar las señales de todos estos aparatos no es sencillo, pero, cuando esto se consiga, se espera ver ahí un disco negro entornado por un anillo brillante de fotones. El anillo de luz será más intenso de un lado que del otro porque la rotación del agujero negro le da mayor luminosidad en una dirección. En la película Interstellar, de Christopher Nolan, el agujero negro Gargantúa se ve simétrico. Sin embargo, siendo un agujero negro rotatorio, debería haber mostrado un costado con mayor fulgor. Quizás el director intentó mantener la sencillez para la mejor comprensión del público —en términos generales, esta película es un dechado de buena física—. El área del disco negro delineado por el contorno luminoso es proporcional a la masa del objeto. Medirlo arrojará una mejor estimación de sus propiedades. Si todo sale bien, será la primera ocasión en que se observa de forma directa y sin ambigüedades un agujero negro.

Si bien es cierto que un agujero negro tiene una fuerza gravitacional muy intensa, no es eso lo que determina su naturaleza. Existen otros objetos en el espacio que han reunido una masa considerable y por esa razón presentan una fuerza de atracción gravitacional muy grande; sin embargo, eso no los hace agujeros negros, sino que son sólo cuerpos inmensos que perturban su vecindad con la pesadez de su presencia. La característica que define de manera precisa lo que es un agujero negro es la aparición de un “horizonte de sucesos” en sus alrededores. Este horizonte es una línea —o, de manera más precisa, una superficie— que divide al espacio y al tiempo en dos regiones, y todo lo que ocurre en un punto localizado en una de ellas no afecta al observador del otro lado de esa línea o superficie.

Cuando eso pasa, cuando dos regiones del espacio y tiempo se desconectan, decimos que estamos en el “horizonte de sucesos” generado por un agujero negro.

El nombre dado: “horizonte de sucesos”, también conocido como “horizonte de eventos”, tiene que ver con lo que ocurre cuando un objeto cae en el agujero negro. Cuando esto pasa, no hay efectos aparentes al cruzar el borde; no obstante, estar más allá de la línea le impide para siempre la posibilidad de un retorno. A partir del momento en que el objeto ha cruzado el umbral ya no tiene más opciones que la de seguir cayendo. La posibilidad de otros sucesos desaparece, las alternativas dejan de existir y sólo queda el colapso hacia el centro del objeto que lo ha engullido.

En ninguno de los candidatos para ser agujeros negros existentes se ha podido observar nunca al “horizonte de sucesos”. La manera como se mueven los objetos en su derredor y la incapacidad de ver algo que provoque esos movimientos nos hace pensar que ahí se encuentra una de estas piezas singulares, expresiones extremas de la naturaleza. Sin embargo, nunca se ha determinado su existencia de manera contundente. Por eso decimos que sólo tenemos hasta ahora evidencia indirecta de su realidad en el Universo.

Al posible agujero negro en el centro de la galaxia se le ha denominado Sagitario A*, fue descubierto en 1974 y se ha estudiado ya antes de muchas formas. En tiempos recientes el Telescopio Espacial Hubble observó por varios años el movimiento de las estrellas en la región donde se localiza. Con esto y otras mediciones se pudo determinar la presencia de un objeto con una masa 4 millones de veces mayor que la del Sol.

Los agujeros negros estimulan la imaginación de la gente. ¿Será porque corporizan la muerte? O tal vez porque son la evocación del misterio más profundo que representa el cruzar una línea que nos separa para siempre del mundo que conocemos. Hay algo de eternidad en lo inexorable de una transición que nos disocia… eso es un agujero negro: un adiós sin posibilidad de retorno, el destino tan desconocido para nosotros como ineludible para todo aquello que traspasó la línea crucial.

Sin embargo, un agujero negro no es más malo de lo que ya es. La fuerza de gravedad que ejerce sobre otros objetos puede ser irresistible si uno se encuentra cerca, pero, a la distancia, no es más poderoso que cualquier otro objeto. Si, por ejemplo, nuestro Sol llegara a convertirse en un agujero negro, nuestro planeta se volvería oscuro y frío, pero continuaría orbitando de la misma forma en que lo ha estado haciendo durante los últimos 5 mil millones de años. Para que el Sol se transforme en un agujero negro sería necesario comprimir en tres kilómetros el radio actual, que es de 700 mil kilómetros.

Según esto, existen por lo menos tres tipos de agujeros negros: los “agujeros negros estelares”, que se han formado a partir de estrellas que agotaron su combustible y acaban colapsando bajo su propio peso; los “mini agujeros negros”, del tamaño de asteroides —de los cuales se piensa que sólo debieron haber surgido en etapas tempranas del universo—, y los “agujeros negros supermasivos”, que están en el centro de las galaxias. No se sabe cómo pudieron haberse formado estos gigantes pero podrían ser resultado de la fusión de agujeros negros más pequeños.

Los agujeros negros consisten, pues, de una “singularidad” en el centro mismo del objeto. Esta singularidad es la punta de un alfiler sin dimensiones donde toda la materia capturada por la descomunal fuerza gravitacional se funde en el misterio. Además de esto, el agujero negro se caracteriza por el horizonte de sucesos que marca los linderos de la escisión. El tercer componente de este arreglo letal es la capa de escombros que gira a su derredor en espera de su inevitable evanescencia.

El cielo nocturno no ha dejado de asombrarnos desde aquel momento en que, provistos de conciencia, nuestros ancestros miraron por vez primera las estrellas. Es muy significativo que sea el cielo lo que motiva nuevas formas de cooperación entre los humanos. La unión de telescopios es un fenómeno social notable. Visto con detenimiento, este trabajo conjunto es más profundo que todo lo que podría pronosticar el orden social alcanzado. ¿Quizá podría ser esta solidaridad la respuesta a todos los males de la guerra?

Para los que trabajamos en proyectos internacionales movidos por la asociación, el compromiso y la complicidad entre naciones, las noticias de la guerra decepcionan. No sólo queremos entender el principio y fin de las cosas; también vemos en la cooperación una estrategia de resistencia en un mundo de rencores.

Hay que decir que la aparente ausencia de los científicos, la distracción legendaria de los investigadores y su mirada desatenta de la realidad atroz, no es tal.

La cooperación internacional de telescopios que quieren ver el centro de nuestra galaxia al mismo tiempo cuando las armas químicas destrozan el alma del mundo entero es, ante todo, un ritual, y el papel de los rituales en todas las culturas es el de resolver y aliviar la ansiedad haciendo que los pueblos miren hacia afuera en actos simbólicos y compartidos. En el centro de estos rituales vive el esfuerzo conjunto y la comunión de los pueblos.

Observemos, pues, el centro de la galaxia para que nos resulte de nuevo claro que somos un insignificante, frágil y efímero adarme en la vastedad del Universo. EstePaís

* Crédito de la imagen: CC. Phil Plait



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