¿Se puede ver un agujero negro?

Si introducimos el texto ‘agujero negro’ en el buscador Google y pulsamos sobre el botón de imágenes, nos aparecen los siguientes resultados

agujero_negro

Crédito: Google

Todas esas imágenes son recreaciones artísticas o simulaciones, realizadas con mayor o menor fortuna, pero ninguna de ellas es una fotografía real de un agujero negro tomada por un telescopio.

Aunque el concepto de agujero negro data de 1783, cuando el británico John Michell especulaba sobre ello en un artículo que remitió a la Royal Society, fue Einstein el que teorizó sobre la gravedad afectando a la luz hacia principios del  s.XX.

En el eclipse total de Sol de 1919, Eddington obtuvo fotografías de las estrellas que había justo al lado del Sol durante el eclipse y observó como su posición se había modificado frente a cuando se fotografiaban durante una noche normal. Se demostró así que la masa del Sol había modificado la trayectoria de la luz de esas estrellas de fondo. Fue el espaldarazo definitivo a la teoría de Einstein.

While one could argue that Newtonian gravity either predicted no deflection or deflection of a specific amount due to the force law and E=mc^2, Einstein's predictions were definitive and different from them both.

Explicación sobre cómo afecta el Sol a las estrellas que se ven a su alrededor durante un eclipse de Sol (Crédito:  Jim Lochner and Barbara Mattson/GSFC/NASA)

Ya se sabía pues que la gravedad no solo atraía a la materia, sino que también era capaz de afectar a la luz y ‘curvar’ su dirección de propagación que siempre se había supuesto rectilínea.

A partir de ahí, se desarrollo todo un modelo teórico que hablaba de cuerpos muy masivos como, por ejemplo, una estrella en una fase muy tardía de su vida que podría colapsar sobre sí misma y formar un agujero negro. Y de ese extraño cuerpo, nada podría escapar, ni la materia ni la luz.

Y si un cuerpo no deja escapar la luz, entonces no se puede ver. Por definición, si se apunta a un agujero negro un telescopio óptico normal lo que se vería es… nada.

Los agujeros negros, con su capacidad de atracción, tragan cualquier materia que se encuentre a su alrededor. En algunos casos hay una estrella cercana a la que le roba materia de forma continua y muy violenta. Eso hace que aunque no veamos el propio agujero negro si que vemos cómo se acelera la materia en su viaje al glotón agujero.

La materia cae tan violentamente que se acelera de forma brutal, alcanzando millones de grados y emitiendo rayos X. Esa es la forma que delata a muchos agujeros negros, la emisión de rayos X que hay asociada.

330px-Cygnus_x1_xray.jpgEmisión de rayos X de un posible candidato a agujero negro.

Crédito: HERO project. NASA

Por tanto, con un telescopio óptico no veremos a nuestro esquivo amigo, pero si que lo podremos ver utilizando un telescopio de rayos X.  Lástima que la atmósfera de la Tierra no deja pasar los rayos X y tenemos que poner telescopios en satélites para poder observar en esa banda.

Otra forma de observar un agujero negro es en la banda de radio. La materia acelerada también emite como ondas de radio, que es una banda del espectro electromagnético que afortunadamente puede ser detectada desde la superficie de la Tierra. Para trabajar en esa banda hay que utilizar un radiotelescopio en lugar de un telescopio.

89858

Radiotelescopio IRAM (Granada-España)

 

Sin embargo, los radiotelescopios, a pesar de sus enormes paraboloides, obtienen observaciones de poca resolución cuando se utiliza una única antena. Por eso, se emplea una técnica conocida como interferometría que utiliza dos antenas separadas (a veces por muchos km) para mejorar el detalle de la observación. Se demuestra que la combinación de datos obtenidos simultáneamente de dos radiotelescopios separados cierta distancia equivale a utilizar una única antena del diámetro igual a la distancia que separa dichas antenas.

Esto ha llevado a la instalación de redes de radiotelescopios como VLA (USA), con antenas distribuidas en forma de ‘Y’ y con brazos de 21 km de largo, ALMA(en Atacama, Chile) que también puede separar sus antenas hasta 15 km.

 Array de radiotelescopios. Crédito: VLA Observatory

En esta línea pero mucho más ambicioso, el proyecto Event Horizon Telescope (EHT) consiste en una serie de radiotelescopios repartidos por todo el planeta trabajando conjuntamente. De esa forma, se obtienen datos de una resolución sin precedentes dado que estamos observando con un radiotelescopio equivalente a los miles de km que separan las antenas. En cada uno de los radiotelescopios se dispone de un reloj atómico que permite datar una observación con una precisión muy elevada, lo que posibilita, más tarde, durante la tarea de procesamiento, cruzar observaciones de todos los centros sabiendo que se han realizado al mismo tiempo.

 EHT arrayRadiotelescopios en la red EHT. Cortesía: EHT web

En Abril de 2017, EHT ha realizado una observación de Sagitario-A, una fuente de radio que se encuentra en el centro de nuestra galaxia. Se cree que dicha fuente es un agujero negro.

Los observatorios participantes en la observación de Sagitario-A han enviado sus datos hace meses al centro de procesamiento (en el MIT) y se están añadiendo los procedentes del radiotelescopio del Polo Sur que eran los únicos que faltaban y que llegaron a mediados de Diciembre.

Ahora mismo se están procesando todas las observaciones de Abril y se espera obtener la imagen fruto de todo este trabajo en breve.

En cuestión de pocos días, es posible que el equipo del EHT nos ofrezca la primera imagen, esta vez sí, real de un agujero negro. Nos podremos olvidar de las recreaciones artísticas y las simulaciones. Estaríamos viendo, cara a cara, un agujero negro y podríamos responder a la pregunta de este artículo: sí, sí se puede ver.

Anuncios

Un pensamiento en “¿Se puede ver un agujero negro?

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s