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¿Estamos a punto de ver un agujero negro?

¿Estamos a punto de ver un agujero negro?
Un chorro que emana de la galaxia M87 se puede ver en esta foto del 6 de julio de 2000 tomada por el Telescopio Espacial Hubble. Crédito de la imagen: J.A. Biretta, Hubble Heritage Team / NASA

Por Adam Frank, para npr.org 21 de septiembre de 2017


Si hay algo para lo que la ciencia es buena, va a extremos.

Una gran parte de la historia de la ciencia es sólo una historia tras otra de las personas que buscan cómo hacer algo que, pocos años antes, se pensaba que era imposible.

Lo imposible fue pesado en mi mente el miércoles pasado, ya que descubrí lo cerca que estábamos de ver - como en la toma de imágenes reales -- de los agujeros negros.

Charles Gammie es un astrofísico computacional. Como yo, utiliza supercomputadores para simular el comportamiento de los fluidos en el espacio (es decir, gases o plasmas). A diferencia de nuestro grupo en la Universidad de Rochester, sin embargo, el grupo de investigación de Gammie estudia agujeros negros y los discos giratorios de gas que se forman a su alrededor. Lo considero uno de los mejores de mi generación de computacionalistas. Además de eso, también es un tipo muy agradable. Fue durante su visita la semana pasada que me enteré de hasta qué punto un proyecto llamado el Telescopio del Horizonte de Eventos (o EHT) se ha metido en el proyecto de ver agujeros negros.

Los agujeros negros son objetos compactos masivos. Son lugares que han sido abrumados por la gravedad. Y la gravedad --en la teoría de la relatividad de Albert Einstein-- es la curvatura, el estiramiento, del espacio y del tiempo. Un agujero negro tiene dos partes básicas: una singularidad en el centro donde toda la masa es aplastada en un solo punto y un horizonte de eventos más alejado que rodea la singularidad. Como la mayoría de la gente ha oído, ni siquiera la luz puede escapar del horizonte del evento.

Los agujeros negros son los X-juegos de la física. Representan un extremo inexplorado del espacio-tiempo. Si bien ahora tenemos una buena evidencia indirecta de que existen, obtener una visión directa de un agujero negro es el sueño final para muchos físicos.

Pero, ¿cómo se puede ver un agujero negro si la luz no puede escapar de su agarre gravitacional? Mientras que la materia que cruza el horizonte del acontecimiento se pierde a este universo, es posible orbitar un agujero negro sin caer adentro. Muchos agujeros negros están rodeados por los frisbees que giran del gas llamados los "discos de la acreción." El asunto en estos discos emite luz que puede escapar y alcanzar nuestros telescopios.

El telescopio Event Horizon que Charles Gammie describió en su charla en nuestro departamento de física está diseñado para ver la "sombra" que el agujero negro de un evento proyecta en su disco de acreción. Sin embargo, llamarla una sombra no es muy exacta. El espacio-tiempo alrededor del horizonte de eventos es tan fuertemente curvado que es realmente posible ver partes del disco detrás del agujero negro. Como un espejo de la casa de la diversión, la imagen del disco se distorsiona altamente con una región oscura cerca del centro. Ver que la región oscura constituye ver el horizonte del evento.

Pero conseguir una imagen de este tipo implica llevar la tecnología del telescopio a sus límites. El tamaño de un horizonte de eventos de agujero negro se escala con su masa. Un agujero negro del tamaño del sol tendría un horizonte de eventos de alrededor de una milla de diámetro. Buena suerte viendo que a través de las profundidades del espacio! Afortunadamente, hay agujeros negros "supermasivos" en los centros de galaxias que son millones o miles de millones de veces más pesados ​​que el sol. Estos son los objetivos de la EHT. El plan actual se centra en el relativamente pequeño pero "cercano" agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia y el distante pero extremadamente masivo agujero negro en el centro de la galaxia M87.

Pero si bien los horizontes de los grandes agujeros negros supermasivos son relativamente grandes (del tamaño de un sistema solar), los dos objetivos de la EHT siguen estando muy, muy lejos. Imagínese usar un telescopio en la ciudad de Nueva York para hacer una imagen de un cuarto en Los Ángeles que era tan bueno que podría leer el texto en su cara. Ese es el desafío que los científicos de EHT enfrentan al imaginar un agujero negro. Para superar este desafío, están empujando su tecnología a nuevos extremos.

Cuando apunta dos telescopios conectados electrónicamente en el mismo objeto, lo que obtienes, en esencia, es un telescopio más grande. Los telescopios más grandes tienen más poder de resolución para poder ver cosas más pequeñas en el cielo. Combinar la luz de los telescopios es lo que se llama interferometría - y es notable y complicado. Hay radiotelescopios en Chile, México, España y el Polo Sur que están todos en el proyecto EHT. El EHT utiliza estos instrumentos, estirados en todo el mundo, para obtener el mayor poder de resolución posible.

¿Qué tan cerca estamos de ver un agujero negro? Notablemente cerca, tal vez. El equipo de EHT está en el proceso de analizar los datos tomados a principios de este año. Dada la complejidad de unir las observaciones de tantos telescopios, probablemente no será hasta diciembre que sepan lo que tienen.

Es entonces cuando vamos a saber hasta qué punto nuestros esfuerzos extremos nos han llevado a ver el extremo.




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3 comentarios - ¿Estamos a punto de ver un agujero negro?

Cereal-kill +9
universo

"recuerdenmen" como un héroe
judovalian
woww!!! ese es un agujero que absorbe toda vida humana jajajaja
AlberticoN
si señor a punto de ver el agujero "Negro"....
judovalian
genial información .. y tu que crees que pasa si caes en un agujero negro sera como dicen un pasadizo a otro lugar o simplemente fuiste bueno.....
betelijah
te espaguetizas.... y quedas vuelto una melodia..