El científico explica que “la gente suele preguntar sobre esto, y simular estos procesos difíciles de imaginar”, es por eso, que a través de la conexión de las matemáticas de la relatividad con las consecuencias reales en el universo real”, logró tener  un acercamiento de lo podría pasar. 

Schnittman dice que en el desarrollo simuló “dos escenarios diferentes, uno en el que una cámara (un sustituto de un atrevido astronauta) simplemente no alcanza el horizonte de sucesos y sale disparada, y otro en el que cruza el límite, sellando su destino”.

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La simulación se logró a que se utilizó una  supercomputadora Discover en el Centro de Simulación Climática de la NASA . El proyecto generó alrededor de 10 terabytes de datos (equivalente a aproximadamente la mitad del contenido de texto estimado en la Biblioteca del Congreso ) y tardó unos cinco días en ejecutarse en sólo el 0,3% de los 129.000 procesadores de Discover. La misma hazaña llevaría más de una década en una computadora portátil típica.

¿Qué encontrarás en la simulación?

La NASA explica que las visualizaciones están disponibles en múltiples formas. Los videos explicativos actúan como guías turísticas, iluminando los extraños efectos de la teoría general de la relatividad de Einstein. Las versiones renderizadas como videos de 360 ​​grados permiten a los espectadores mirar a su alrededor durante el viaje, mientras que otras se reproducen como mapas planos de todo el cielo.

El destino es un agujero negro supermasivo con 4,3 millones de veces la masa de nuestro Sol, equivalente al monstruo situado en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

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La agencia espacial señala que, si tuvieras la opción de caer a un agujero sería preferible  que está fuera  supermasivo en lugar de uno de masa estelar, ya que estos últimos tienen fuerzas gravitacionales más fuertes que pueden destrozar objetos antes de llegar al agujero. Cuando te acercas a un agujero negro, la gravedad es tan intensa que estira y deforma los objetos como si fueran fideos, un proceso llamado espaguetificación.

El horizonte de sucesos, una especie de “punto sin retorno”, rodea al agujero negro, y una vez cruzado, nada puede escapar, ni siquiera la luz. A medida que te acercas, el espacio y el tiempo se distorsionan. Si cruzas este límite, te diriges hacia la singularidad, un punto en el centro del agujero negro donde las leyes de la física no se aplican de la manera que conocemos.

Finalmente también explica que si fuera una nave espacial orbita cerca del horizonte de sucesos sin cruzarlo. En este caso, el tiempo pasa más lentamente debido a la intensa gravedad del agujero negro y el movimiento cercano a la velocidad de la luz. 

Este fenómeno se ilustra con el ejemplo de un astronauta que, tras un viaje cerca de un agujero negro, regresaría más joven que sus compañeros que se quedaron lejos. En situaciones extremas, como cuando el agujero negro gira rápidamente, la diferencia en el paso del tiempo podría ser aún más significativa.

Imagen: NASA

Luego de que el agujero negro ubicado a unos 250 millones de años luz de la Tierra destrozara a una estrella, los astrónomos evidenciaron cómo aumentó drásticamente la luz de rayos X de alta energía alrededor del agujero negro. 

NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescopic Array), es uno de los telescopios más sensibles capaz de observar estas longitudes de onda de luz, y la proximidad del evento proporcionó una vista sin precedentes de la formación y evolución de este fenómeno.

Según la NASA, cuando una estrella se acerca demasiado a un agujero negro, la intensa gravedad estirará la estrella hasta que se convierta en un largo río de gas caliente. Luego, el gas se azota alrededor del agujero negro y gradualmente se pone en órbita, formando un disco brillante.

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El material recopilado permitió hacer el estudio del evento que nombraron,  AT2021ehb. Según el informe, el episodio tuvo lugar en una galaxia con un agujero negro central de unos 10 millones de veces de masa más grande que el Sol. Para tener una referencia  del tamaño es como si comparamos una bola de boliche y el Titanic.

“El trabajo demuestra cómo la destrucción de una estrella por un agujero negro, un proceso conocido formalmente como un evento de interrupción de marea, podría usarse para comprender mejor qué sucede con el material capturado por uno de estos gigantes antes de ser devorado por completo”explica la NASA.

De acuerdo con agencia espacial, la mayoría de los agujeros negros que los científicos pueden estudiar están rodeados de gas caliente que se ha acumulado durante muchos años, a veces milenios, y forma discos de miles de millones de kilómetros de ancho. En algunos casos, estos discos brillan más que galaxias enteras. 

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Por eso la observabilidad, es determinante para poder hacer investigaciones, ya que la corta duración de los eventos de interrupción de las mareas los hacen especialmente atractivos para los astrónomos, que pueden descifrar cómo la gravedad del agujero negro manipula el material que lo rodea, creando increíbles espectáculos de luces y nuevas características físicas.

Esta sería la primera vez que se puede observar un evento de interrupción de marea con emisión de rayos X, sin la presencia de un chorro. “Es realmente espectacular porque significa que potencialmente podemos desentrañar qué causa los chorros y qué causa las coronas”, dijo Yuhan Yao, autora principal del estudio.

“Nuestras observaciones de AT2021ehb están de acuerdo con la idea de que los campos magnéticos tienen algo que ver con la forma en que se forma la corona, y queremos saber qué está causando que ese campo magnético se vuelva tan fuerte”, explica Yao.

Imagen: NASA

No nos pongamos demasiado profundos con el asunto y pasemos a la noticia que nos reúne en este artículo. Como se dijo anteriormente, las entidades a cargo del Event Horizont Telescop (EHT), que se compone por ocho radiotelescopios y observatorios alrededor del mundo, iban a hacer un anuncio este 10 de abril. Entonces, se especuló con que mostrarían la primera imagen real, tomada por el hombre, de un agujero negro, luego de conocerse que estaban trabajando en acercarse precisamente al horizonte de sucesos.

Se pensó que, como el EHT observa regularmente el agujero negro supermasivo Sagitario A*, ubicado en el centro de nuestra galaxia, la imagen que veríamos sería de ese agujero. Sin embargo, la imagen que mostraron este viernes, en una serie de seis artículos publicados en un número especial del The Astrophysical Journal Letters, corresponde a un agujero negro más supermasivo que el Sagitario A*, ubicado en la galaxia Messier 87 (o M87), en la constelación de Virgo, a 55 millones de años luz de la Tierra, como explica la página del Event Horizon Telescope.

Danos tu mejor sonrisa, agujerito

Scientists have obtained the first image of a black hole, using Event Horizon Telescope observations of the center of the galaxy M87. The image shows a bright ring formed as light bends in the intense gravity around a black hole that is 6.5 billion times more massive than the Sun pic.twitter.com/AymXilKhKe

— Event Horizon 'Scope (@ehtelescope) April 10, 2019

Allí explican que el agujero tiene una masa 6.500 millones de veces mayor a la de nuestro Sol. Algo incluso más grande que todo nuestro sistema solar, como explica el profesor Heino Falcke, de la Universidad de Rabdoud, en Holanda, a BBC Mundo. La fotografía, que algunos pueden descalificar, argumentando que se ve difusa (a pesar del gran logro que supone), nos muestra un anillo de luz o fuego, formado por las curvas gravitacionales del agujero negro, que se ve justo en el centro del anillo de fuego, que no es otra cosa que gases supercalentados que están cayendo al agujero.

Conseguir esa imagen de un objeto tan lejano no es una tarea fácil. Se logra mediante un proceso llamado interferometría de base muy larga, que consiste en analizar, sintetizar y unir la información entregada por datos de frecuencia de luz de los ocho observatorios. Son petabytes de datos que tuvieron que ser almacenados en cientos de discos duros, que fueron transportados en avión a un centro de procesamiento en Boston (Estados Unidos) y Bonn (Alemania), donde el grupo de científicos trabajó para sintetizarlos y lograr la imagen que nos presentaron hoy.

Lee más sobre agujeros negros en este enlace.

La imagen es un hecho histórico para la ciencia, porque se creía imposible, prueba realmente que los agujeros negros existen y permite estudiar y conocer más de nuestro gran hogar, el Universo. Este logro se obtuvo gracias al trabajo de varios años, hecho por más de 200 científicos, que, uniendo los ocho radiotelescopios, formaron uno del tamaño de la Tierra con una sensibilidad y resolución únicas.

Esa colaboración también es importante porque indica que, como reza el dicho, “la unión hace la fuerza” y que, en colaboración, podemos lograr cosas increíbles e importantes. De hecho, los científicos a cargo del EHT, que se creó precisamente para observar y tomar imágenes de agujeros negros, esperan obtener y mostrarnos una foto del Sagitario A* (Sgr A*).

Imágenes: Event Horizont Telescop.

También sabemos que el campo gravitatorio de los agujeros negros es tan fuerte que nada puede escapar de ella, ni siquiera la luz. Sin embargo, Stephen Hawking sostenía que también emiten radiación. Como estos, hay un montón de estudios y teorías alrededor de los agujeros, unos más reales que otros. La ciencia ficción, por ejemplo, supone que al atravesar un agujero negro nos encontraremos con universos paralelos, aunque la ciencia asegura que pueden ser una especie de atajo en el espacio-tiempo.

Cualquiera que sea el caso, hasta ahora solo hemos conocido imágenes lejanas o ilustraciones de los agujeros negros. Sin embargo, el Observatorio Europeo Austral (ESO), la más importante organización astronómica de Europa, indicó que desde este viernes está trabajando para acercarse al horizonte de eventos (o sucesos) de un agujero negro para tomar una imagen que mostraría el momento justo en el que se traga la luz de un halo de gas que se arremolina justo después de ese horizonte de eventos, como explica Science News.

Sonríe, agujerito

La imagen se tomaría gracias al Event Horizont Telescope (EHT), que se compone de ocho observatorios alrededor del mundo, conectados a una red masiva, que se encargan de monitorear constantemente dos agujeros negros en la Vía Láctea: uno supermasivo ubicado en la galaxia M87, a 53,5 millones de años luz de la Tierra, y el el Sagitario A*, un agujero supermasivo, un poco más pequeño que el otro, que se encuentra en el centro de la galaxia, como añade ese mismo medio, en otra nota.

Lee más sobre agujeros negros en este enlace.

La fotografía (que sería precisamente del Sagitario A*) o, al menos, los resultados obtenidos al tomarla y durante toda la observación hecha con el EHT, serían presentados el próximo 10 de abril en seis conferencias simultáneas alrededor del mundo, como indica la página web del EHT. Esa imagen es importante para la ciencia porque sería la primera que veremos del horizonte de eventos, lo que probaría, además, su existencia, como señala ABC.

De esta forma los científicos podrán estudiar más a profundidad la relatividad y la gravedad, y su funcionamiento en la ciencia cuántica, o sea, en ese mundo de las cosas más pequeñas que componen el Universo. Sí, el Reino Cuánto, pero de verdad, no de Marvel, ‘Ant-Man’ y ‘Avengers’.

Imágenes: scyther5 (vía iStock)