El pasado jueves 12 de mayo, a las 14:00 hora canaria, la inmensa mayoría (por no decir todas) de las personas que dedican su vida de alguna u otra manera a la Astrofísica mirábamos atentas nuestras pantallas. Seguíamos alguna de las múltiples ruedas de prensa organizadas simultáneamente alrededor del mundo para presentar la primera imagen de nuestro agujero negro supermasivo: Sgr A*.
Hace poco más de tres años, un artículo de Gaveta de Astrofísica de abril de 2019 comenzaba de forma muy similar a este. Otra rueda de prensa internacional. Muchas respiraciones contenidas. Más suspense que en esta ocasión. Poco antes, el 10 de abril de 2019, la Ciencia superaba a la ciencia-ficción y la colaboración internacional del EHT (Telescopio Horizonte de Sucesos, por sus siglas en inglés) presentaba la primera imagen jamás tomada de un agujero negro supermasivo: el que reside en el centro de la galaxia M87.
Que la Vía Láctea alberga un agujero negro supermasivo en su centro había sido demostrado de forma independiente por los equipos de Andrea Ghez (Estados Unidos) y Reinhard Genzel (Alemania), y ambos recibieron el Premio Nobel de Física en 2019 por este motivo. Además, la imagen presentada la semana pasada corresponde a observaciones tomadas en 2017 y es bastante similar a la publicada hace tres años para M87 (también correspondiente a datos de 2017). Entonces, ¿por qué tanta emoción? ¿Qué hay de nuevo? Pues nada… y todo.
Sgr A* existe. Si bien el paradigma actual en Astrofísica es que todas las galaxias albergan uno (o dos) agujeros negros supermasivos en su centro, este es un hecho no demostrado. En cuanto al caso particular de la Vía Láctea, las pruebas eran indirectas… hasta ahora. La imagen de EHT no deja lugar a dudas: el equipo internacional compuesto por más de 300 personas ha estado trabajando durante más de cuatro años para descartar cualquier otra posibilidad exótica que pudiese dar lugar a una estructura similar (estrellas de bosones, agujeros de gusano…).
Que el corazón de nuestra Galaxia probablemente tiene un agujero negro supermasivo no es nuevo… que seguro que lo tiene y además lo hemos visto, sí.
You did it again, Einstein! (¡Lo hiciste otra vez, Einstein!). Supimos de la posible existencia de agujeros negros gracias a su Teoría de la Relatividad General, que predice tales regiones de gravedad extrema. Desde su formulación en 1915, cada vez que se ha alcanzado un hito científico que pone a prueba esta teoría (como la detección de ondas gravitacionales en 2016) los resultados han encajado a la perfección con las predicciones de Einstein.
Dada la extrema gravedad de los agujeros negros supermasivos, nada, ni siquiera la luz, puede escapar. Es por ello que estas “imágenes directas” nos muestran realmente lo que ocurre en la zona más cercana al agujero negro a partir de la cual la luz sí puede vencer la gravedad y llegar a nuestras cámaras. Ese límite es el llamado “horizonte de sucesos” y dentro de él no vemos nada: es la “sombra del agujero negro”. Así pues ¿qué hay fuera del horizonte de sucesos? ¿Qué es lo que se ha “fotografiado”? Se trata de gas que, ya sintiendo la enorme atracción del corazón de nuestra Galaxia, cae a una velocidad muy elevada (cercana a la velocidad de la luz) hacia él. La Teoría de la Relatividad General nos dice que el tamaño de la sombra del agujero negro está relacionado con su masa. Las medidas del anillo alrededor de Sgr A* (del tamaño de la órbita de Mercurio alrededor del Sol) coinciden con lo predicho por Einstein y los resultados indirectos de los equipos de Ghez y Genzel.
Que la Teoría de la Relatividad General parece funcionar en el Universo real no es nuevo… que supera el examen de nuestro agujero negro supermasivo hasta el más mínimo detalle, sí, y es precioso.
El doble. En 2019 vimos la primera fotografía nunca realizada de un agujero negro supermasivo: el de M87. Es la única imagen que teníamos hasta la semana pasada así que, para la Astrofísica, se ha duplicado la muestra de estudio. Además, M87 y la Vía Láctea son dos galaxias muy distintas, con agujeros negros muy distintos. M87 es una gran galaxia elíptica; la Vía Láctea es una galaxia espiral. M87 tiene un agujero negro de 6500 millones de veces la masa del Sol muy activo, expulsando jets de materia a altas velocidades; el de la Vía Láctea tiene cuatro millones de veces la masa del Sol y está tranquilo. M87 está 2000 veces más lejos que Sgr A* y la sombra de su agujero negro es más de mil veces mayor, efectos que se combinan para hacer que ambas imágenes muestren anillos del mismo tamaño aparente. Por último, el anillo que vemos en las imágenes varía con el tiempo según el gas va cayendo hacia el agujero negro. En M87, las variaciones tienen una escala de días. En Sgr A*, al ser mucho más pequeño, los cambios se producen cada pocos minutos. El equipo de EHT ha tenido que construir muchísimas imágenes de nuestro agujero negro para combinarlas y determinar las estructuras comunes que lo caracterizan.
Pese a todas las diferencias entre estos dos agujeros negros, sus imágenes son parecidas. Y es que una vez nos aproximamos a ellos, las diferencias pasan a un segundo plano al haber una propiedad que domina sobre todo lo demás: la gravedad.
Ver una imagen de un agujero negro supermasivo no es nuevo… ver dos, de dos galaxias distintas, sí.
En definitiva, que EHT estaba intentando sacar una imagen de Sgr A* no es nuevo… que lo ha conseguido, sí. Que sabíamos que la imagen iba a ser parecida a la de M87 no es nuevo… que, pese a todo, nos ha fascinado, sí. Que la Ciencia nos deja boquiabiertos no es nuevo. Y que este hito será superado en breve por otro que aún no podemos ni imaginar… tampoco.
*Sección coordinada por Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez
Adriana de Lorenzo-Cáceres Rodríguez nació en Santa Cruz de Tenerife y es Licenciada y Doctora en Física por la Universidad de La Laguna, con un proyecto de investigación desarrollado en el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), donde trabaja actualmente. Ha sido investigadora postdoctoral en la Universidad de St Andrews (Escocia), la Universidad de Granada, la Universidad Nacional Autónoma de México y la Universidad Complutense de Madrid. Actualmente estudia la formación y evolución de galaxias como Investigadora Severo Ochoa en el IAC. Es miembro de la Comisión Mujer y Astronomía de la Sociedad Española de Astronomía y coordinadora de esta sección Gaveta de Astrofísica.
