Fotografiando lo
Inobservable
Por Edwin Solís
Resumen
En el siguiente escrito se plantean los
antecedentes de la observación de agujeros negros en la astronomía
desarrollando los aspectos generales del planteamiento del fotografiado del
astro y la colaboración para lograrlo. Además se detallarán los participantes
del proyecto, los procedimientos que fueron diseñados para la toma de la
primera foto del agujero negro, los obstáculos que los ingenieros y científicos
se enfrentaron, y finalmente se indicaron las intervenciones de grandes
personas en diferentes áreas del proyecto.
Desde el planteamiento de la Teoría de la
Relatividad General de Einstein, la predicción de la existencia del fenómeno
astronómico que son los agujeros negros, se había tomado por verdadera sin
ninguna verificación experimental. Esto fue debido a la dificultad de poder
observar un agujero negro por absorber la luz y radiación electromagnética, y
por las grandes profundidades del espacio en comparación con su tamaño. E
inclusive aunque una gran teoría predijese su realidad, se necesitaban pruebas
contundentes de esta y las únicas de valor eran aquellas de las atracciones
gravitacionales de cuerpos celestes alrededor de “los objetos extraños” que
eran los agujeros negros. No fue hasta inicios del año 2019 que los astrónomos
consiguen una sesión de fotos con su sorprendente joya astronómica.
El miércoles 10 de abril de 2019 por parte
de científicos de la National Science
Foundation publicaron la primera fotografía real tomada por la humanidad
con telescopios. Esta gran hazaña se llevó a cabo gracias a la Colaboración de
Telescopios Horizonte de Eventos o EHT, la cual estuvo conformada por una red
global de ocho radiotelescopios con más de 200 investigadores participantes de
20 países distintos. Los agujeros negros supermasivos observados por ellos
fueron el localizado en el centro de nuestra galaxia la Vía Láctea, el
Sagitario A*; y el segundo más grande que el anterior, aquel localizado en la
galaxia Messier 87 del cual fue la foto tomada. Estas observaciones fueron
realizadas en el año 2017 durante una semana por todos los telescopios
involucrados.
El gran logro y valor de esta tarea de
esta simple foto yace en su imposibilidad como así lo mencionó Sheperd
Doeleman, director del proyecto: “Hemos visto lo que pensábamos que no se podía
ver”. Para entender esto, hay que definir lo que es un agujero negro: este es
un región sobre el espacio-tiempo la cual almacena una enorme cantidad de masa
compresa en un volumen excesivamente pequeño lo cual causa una atracción
gravitacional extrema que pasada a cierta distancia de este, ni la materia ni
la luz puede escapar de este. ¿Cómo se puede tomar esta fotografía si no emite
ni refleja luz? Simplemente observando su sombra.
El primer paso de esta tarea era escoger
un agujero negro necesariamente supermasivo, y estos fueron el de nuestra
galaxia y el M87; sin embargo, con masas de 4 millones y 3 500 millones de
masas solares respectivamente, y con distancias de 26 000 años luz y 54
millones de años luz de la Tierra respectivamente, nuestra mejor intento sería
con el de M87 y aun así serpia necesario el uso de un telescopio del tamaño de
la Tierra. Así que para evitar este obstáculo, se creó la colaboración de
telescopios alrededor de la Tierra para observar el cielo. Ahora sabiendo que
estos objetos poseen muchas anillos de materia orbitando, a grandes
velocidades, guardar la información de la luz de dicho anillo rotando era el
segundo paso para crear esa imagen para así observar la forma que este afectaba
al espacio y así mostrar el horizonte de eventos. Si el segundo paso era
almacenar dicha información, el tercer paso era procesar dicha información los
cuales requerirían de una cantidad de almacenaje de miles de gigabytes y un
poder de computación gigantesco ya que ese proceso duraría meses; por esto fue
que la imagen se retrasó 10 años desde el 2009 esperando el avance tecnológico
necesario.
Finalmente seguía el procesamiento de
información el cuarto y último paso, el diseño del método de procesamiento de
información de la data conseguida y para esto se necesitaba un algoritmo que
uniera toda esta información en una imagen. Dicho trabajo fue principalmente
programado por Katie Bouman, “la mujer del proyecto”. Este algoritmo Continous High-Resolution Image lo
empezó al unirse al proyecto durante sus estudios universitarios. Ella,
conjunto con el equipo de programadores, trabajó también en la realización de
modelos referente a la forma que sería la imagen. Así con todo esto en mente,
la colaboración dio resultados para nuestra imagen del agujero negro.
El fotografiado de ese algo invisible que
fue el agujero negro no fue tarea fácil incluso con 10 años del proyecto hubo
bastantes inconvenientes en el paso y muchísimo pensamiento en la estructura de
todas las ideas, investigaciones, observaciones y código programado que si no
hubiese sido por la colaboración internacional de un grupo de personas
cognoscentes de querer observar lo inobservable, esta foto del agujero negro M87
no se hubiese visto de manera tan fantástica.
Imágenes
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| Red mundial de telescopio del EHT |
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Primera imagen
tomada del agujero negro M87
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Referencias
Bibliográficas
Ashley
Strickland. (2019). CNN Español. Esta es la primera imagen de un agujero negro.
México. Recuperado de https://cnnespanol.cnn.com/2019/04/10/hoyo-negro-agujero-negro-imagenes-foto-primera-video-presentacion-en-vivo-historico/
Josep
Corbella. (2019). La Vanguardia. Lo nunca visto: la primera foto de un agujero
negro. Barcelona. Recuperado de https://www.lavanguardia.com/ciencia/20190410/461576834763/agujero-negro-primera-foto-hoy.html
CubaDebate.
(2019). Científicos podrían presentar primera imagen real de un agujero negro.
Cuba. Recuperado de http://www.cubadebate.cu/noticias/2019/04/07/cientificos-podrian-presentar-primera-imagen-real-de-un-agujero-negro/#.XMuPz_ZFxPZ
Event
Horizon Telescope. (s.f). En Wikipedia. Recuperado el 1 de mayo de 2019 de https://en.wikipedia.org/wiki/Event_Horizon_Telescope
Mary Beth Griggs. (2019). The Verge. See the first image ever taken of a
supermassive black hole. Estados Unidos. Recuperado
de https://www.theverge.com/2019/4/10/18303661/first-picture-black-hole-sagittarius-event-horizon-telescope
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