Una imagen confirma la existencia de un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia
El hallazgo, “revolucionario” según el equipo que ha logrado la foto, demuestra la existencia de Sagitario A*, cuya masa es cuatro millones de veces mayor que la del Sol
El agujero negro Sagitario A en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea EHT
Como en las grandes ocasiones, varias instituciones científicas habían convocado con ocho días de adelanto este 12 de mayo ruedas de prensa simultáneas en diferentes ciudades del mundo: Washington, Múnich, Tokio, México y Madrid, entre otras. El objetivo era anunciar un hallazgo “revolucionario, que cambia nuestra forma de entender el universo” en palabras de Rosa Menéndez, presidenta del CSIC, el organismo español convocante. Así ha sido: se trata de la primera imagen de Sagitario A*, un agujero negro supermasivo cuya existencia en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, se presuponía; pero sin pruebas visuales. Hasta ahora.
El hallazgo es obra del Telescopio Horizonte de Sucesos (Event Horizon Telescope, EHT, en sus siglas inglesas). En realidad, el EHT es una red sincronizada de radiotelescopios –de diversas instituciones científicas– que se extiende por México, Chile, el Polo Sur, Estados Unidos y España, que participa con el Observatorio del Instituto de Radioastronomía Milimétrica situado en el Pico Veleta, en Granada. Esa red funciona como un telescopio virtual del tamaño de la Tierra. Los resultados se han publicado hoy mismo en una edición especial de la revista The Astrophysical Journal Letters.
La foto mostrada hoy ha sido generada combinando la información proporcionada por la red del EHT. Se trata del mismo método que se empleó en 2019 cuando el mismo equipo desveló la primera imagen de un agujero negro, también supermasivo: en esa ocasión fue el situado en el centro de la galaxia elíptica Messier 87, localizada a unos 54 millones de años luz de distancia.
Serie de imágenes de Sagitario A*, el agujero negro del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea EHT
Un 'monstruo' que lo atrapa todo
Bastante más cerca, a unos 26.000 años luz de la Tierra, y con una masa unos cuatro millones de veces mayor que la del Sol, Sagitario A* es un monstruo que atrae cuerpos celestes, ondas electromagnéticas, gases, polvo y todo aquello que no se desplace más rápido que la velocidad la luz… (en nuestro universo, nada se desplaza más rápido que la luz).
La fuerza de atracción que desata ese agujero negro supermasivo es la que dota a la Vía Láctea –la galaxia en la que se halla nuestro Sistema Solar– de su característica forma espiral y elíptica. De hecho, cuando un agujero negro atrapa un objeto cósmico (por ejemplo, una estrella) se produce un proceso llamado 'espaguetificación' –no es broma– por el que el objeto sufre un estiramiento en formas finas y alargadas, como un espagueti.
Hasta ahora los astrónomos trabajaban con la hipótesis de que el 'cuerpo central' de nuestra galaxia era un agujero negro supermasivo. Esa hipótesis se sostenía en datos indirectos, como el movimiento durante 10 años de la estrella S2 y su órbita elíptica en torno a la enigmática región central. Hoy, por fin, los investigadores –y el resto de la Humanidad– podemos ver Sagitario A*.
Las observaciones realizadas en este agujero negro, en cuyo centro la gravedad es tan intensa que la luz no llega a escapar, siguen estando descritas por la teoría de Einstein, lo que respalda su validez incluso en estos regímenes tan extremos
Lograr la primera prueba visual del centro de nuestra galaxia no ha sido fácil. El reto era todavía mayor que en el caso del agujero negro de Messier 87, porque entre la Tierra y el centro de nuestra galaxia hay mucho polvo y nubes de gases cósmicos.
Este hallazgo debería servir para contribuir a una de las grandes preguntas en torno a los agujeros negros: ¿Se formaron con masas tan elevadas desde el principio o su masa se va acumulando con el tiempo?
Distribución del EHT, un telescopio virtual del tamaño de la Tierra
“Como siempre, cuando hay un gran descubrimiento hay muchas preguntas que responder. Una cosa que me sorprende es que, según estamos nosotros situados respecto al centro de la galaxia, esperaríamos ver el disco de gas agujero negro perpendicular a nosotros. En cambio lo vemos un poco inclinado, y habrá que explicar el por qué de esa inclinación”, apunta Juan García Bellido, Profesor de investigación Instituto de Física Teórica (IFT) en declaraciones a Science Media Centre España.
En el mismo medio, Juan Ramón Muñoz de Nova, investigador del Grupo de Física Teórica de la Materia Condensada de la UCM, señala: “Esta observación es de gran interés porque los resultados observados siguen estando en concordancia con los resultados predichos por las ecuaciones de Einstein de la Relatividad General, formuladas hace más de 100 años. Esto es muy interesante porque la mayoría de test de las ecuaciones de Einstein han sido realizados para campos gravitatorios muy débiles. Sin embargo, las observaciones realizadas en este agujero negro, en cuyo centro la gravedad es tan intensa que la luz no llega a escapar, siguen estando descritas por la teoría de Einstein, lo que respalda su validez incluso en estos regímenes tan extremos”.
¿Qué es un agujero negro?
Los agujeros negros ni son agujeros, ni están vacíos. Todo lo contrario. Son objetos cósmicos extremadamente densos de materia, con masas descomunales, pero compactos en sus dimensiones. Su volumen es minúsculo comparado con su enorme masa (desde la de una estrella grande a millones de veces la del Sol), por lo que presentan una elevadísima fuerza de gravedad, tanta que atrapan incluso los fotones que componen la luz. Por eso los vemos negros: no reflejan nada, ni siquiera a las estrellas próximas. Su capacidad de atracción llega a curvar el continuo espacio-tiempo, formando lo que se conoce como 'singularidad': una compresión tan fuerte de materia que su densidad tiende a infinito.
Se denomina 'horizonte de sucesos' del agujero negro al límite teórico donde la materia y las ondas electromagnéticas, incluida la luz, son captadas. Hasta allí llegaría la última órbita posible de un objeto cósmico. Una vez que el objeto atraviesa ese umbral teórico deja de ser visible para nosotros, los que estamos a este lado del agujero.
¿Cómo se forman? No está del todo claro. Hay dos tipos de agujeros negros: los estelares y los supermasivos. Los estelares se formarían a partir de grandes estrellas apagadas. Cuando una gran estrella se queda sin 'combustible' y deja de producir energía, su materia se comprime aumentando su densidad y, por tanto, su gravedad (empezando a atraer otros objetos cósmicos). Para que una estrella, al apagarse, forme un agujero negro debe primero tener una masa unas 10 veces superior a nuestro Sol, de lo que se puede deducir que nuestro 'astro rey' nunca se convertirá en un agujero negro. El segundo tipo de agujeros negros, los supermasivos, contienen tanta materia como millones de soles (entre uno y cien millones de masas solares). Todavía se desconoce su origen.
Primera imagen real de un agujero negro, publicada en 2019 EHT