El Mañana

martes, 23 de abril de 2019

Tecnologia 1 abril, 2019

Duerme ojo terrestre

Alrededor de los agujeros negros suele haber polvo y gases que son atraídos por el objeto masivo y entran en órbita; mientras van girando se van comprimiendo, se calientan y emiten radiación. Esa radiación es la que se va a detectar

Cortesía

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Por Agencia Reforma

Cd. de México.- El gran ojo terrestre que hurga una vez al año en el agujero negro supermasivo ubicado al centro de la Vía Láctea tendrá un impasse este año en su contemplación.

Se trata del Event Horizon Telescope (EHT), proyecto internacional que desde 2015 busca capturar la primera imagen de la sombra del agujero negro Sagitario A* a través de un telescopio virtual del tamaño de la Tierra, conformado por una red de nueve equipos de observación alrededor del mundo, incluido el Gran Telescopio Milimétrico (GTM) en el Estado de Puebla.

Las observaciones del EHT se agendan, usualmente entre los últimos días de marzo y los primeros de abril, lapso en que Sagitario A* se hace visible en el cielo nocturno. El trabajo es realizado durante cinco noches de forma dinámica -no sucesiva-, para lo que se reservan diez días de trabajo en cada estación.

Pero, este año, la cuarta temporada de observaciones no se efectuará.

“Los telescopios luego tienen complicaciones técnicas, y muchos, tanto el GTM como otros, a veces están pasando por un proceso de mantenimiento”, explica Arturo Gómez-Ruiz, investigador de cátedras Conacyt, quien labora en el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) para el GTM.
“Varios de los instrumentos en el arreglo están en ese proceso ahora mismo”.

Esto no quiere decir que el titánico esfuerzo se detenga por completo, pues conciliar la información que estos nueve telescopios obtienen es un trabajo continuo a lo largo del año.

“No pasa nada”, asegura el doctor en astrofísica y especialista en radioastronomía. “El consorcio EHT está suficientemente ocupado con el procesamiento de los datos. La cantidad de información que produce el experimento es muy grande”.

Este procesamiento, que se realiza en los institutos de Tecnología de Massachusetts, en EU, y en el Max Planck, en Alemania, será el que determine la duración del proyecto, que originalmente se estimó hasta 2023.

“Para poder llegar a la sensibilidad necesaria para detectar la sombra con suficiente fidelidad se necesitan observaciones a lo largo de varios años”, precisa el experto.

La meta

Dirigir la mirada a este objeto estelar ubicado a 25 mil años luz de la Tierra, y que posee una masa aproximada de 4 millones de veces mayor que la del Sol, tiene un objetivo muy puntual: probar la relatividad general en ambientes de gravedad extrema.

La famosa Teoría General de la Relatividad, publicada en 1916 por el físico alemán Albert Einstein, es considerada la más completa en cuanto a la gravedad, y varias de sus predicciones han sido comprobadas como exitosas en repetidas ocasiones, mas nunca experimentalmente en torno a las condiciones, por ejemplo, de un agujero negro.

“En la sombra del agujero negro está la prueba de que la relatividad general funciona”, señala Gómez-Ruiz.

Por ejemplo, una de las predicciones de esta teoría, explica el físico teórico Daniel Sudarsky, es la deflexión de la luz por objetos masivos, como la luz que viene desde una estrella lejana, que se desvía en un ángulo de alrededor de 2 segundos de grado.

“Bueno, pues cerca de un agujero negro las desviaciones son mucho más fuertes, incluso hay un punto en que ¡la luz puede estar en órbita circular alrededor del agujero negro!

“Es justamente ese tipo de grandes distorsiones en la propagación de la luz -pero evidentemente no las que ponen a la luz en órbita, pues dicha luz nunca llegaría a la Tierra- una de las cosas en que se enfocarán las observaciones del EHT”, subraya el investigador del Departamento de Gravitación y Teoría de Campos del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM.

Además de estas comprobaciones, el trabajo del EHT servirá para tener la primera evidencia directa de la existencia misma de los agujeros negros, pues hasta ahora la prueba más fehaciente que hay al respecto, en el caso de Sagitario A*, por ejemplo, son las órbitas de las estrellas más cercanas al centro de la galaxia.

“Cómo se mueven estas estrellas te puede decir mucho acerca de la masa del objeto alrededor del cual están gravitando; con física básica podemos calcular cuál es la masa de ese objeto, y los resultados dicen que es un objeto muy masivo, pero que no emite luz en ninguna longitud de onda”, indica Gómez-Ruiz.

“Uno no puede ver el agujero negro porque no hay luz que salga de él”, añade Sudarsky.

Es debido a esta incapacidad misma para observarlo, que lo que se busca capturar es su sombra, y sólo puede conseguirse mientras atrae y se alimenta del material cósmico a su alrededor, como polvo y gases.

“Al hacerlo, eso que se está tragando se enciende y empieza a emitir longitudes de ondas milimétricas; así que el material que está cayendo emite luz, y cuando pasa por detrás del agujero negro, pues va a haber un contraste de la luz con la sombra misma del agujero negro”, describe Gómez-Ruiz.

“Así que lo que estamos tratando de ver en verdad es el contraste de la luz y la sombra: la luz proveniente del objeto que se cae, y la sombra producida por el agujero negro en sí. Si el agujero negro no se estuviera tragando nada, no podríamos ver su sombra”.

Para poder observar esta luz que se emite en longitudes de ondas milimétricas, específicamente a 1 milímetro, el EHT integra nueve estaciones de observación alrededor del mundo: el ALMA y APEX (Chile); IRAM 30m (España); SMT (EU, Arizona); JCMT y SMA (EU, Hawai); CARMA (EU); SPT (Polo Sur), y el GTM de Puebla –la infraestructura científica más cara del País, con una inversión de cerca de 200 millones de dólares–.

De hecho, estos telescopios son todos los que existen en el mundo funcionando a 1 milímetro, destaca Gómez-Ruiz. A través de la interferometría de base muy larga, que les permite trabajar como si fueran un único radiointerferómetro, y sincronizados con relojes atómicos, conforman un telescopio virtualmente del tamaño de la Tierra.

“Es absolutamente necesario coordinar muchos telescopios en el mundo para poder obtener esta imagen. Sería el equivalente a tener un ojo del tamaño de la Tierra; de ese tamaño tiene que ser el ojo para poder distinguir el agujero negro”, indica el astrofísico del INAOE.

“La técnica de interferometría lo que hace es apuntar todos los telescopios al mismo objeto en el mismo momento. La única condición es que esté el objeto astronómico disponible en el cielo de ese observatorio”.

Con este esfuerzo, se logra una resolución angular o un poder amplificador 2 mil veces más poderoso que el del Telescopio Espacial Hubble de la NASA.

Conocimiento en el bolsillo

El Event Horizon Telescope, proyecto que dirige el astrónomo Shepherd Doeleman, y cuyo líder científico es Dimitrios Psaltis, es un ejemplo de lo que en cooperación científica se puede hacer a nivel internacional.

“El equipo científico proviene de un gran número de países que trabajan muy de cerca para lograr su ambiciosa meta”, destaca Doeleman vía correo electrónico.

Y es que si el EHT, que es financiado principalmente por la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos, prueba que las predicciones de la relatividad general no son exitosas alrededor del agujero negro, esto implicaría un cambio de paradigma en la ciencia.

“Si no funciona la relatividad general en esos ambientes extremos, las leyes fundamentales de la gravedad tendrían que cambiar. Tendríamos que encontrar una mejor explicación.

“Sí sería un cambio demasiado drástico de cómo vemos el mundo, al menos en las interpretaciones físicas”, enfatiza el astrofísico del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM Daniel Sudarsky.

Doeleman agrega que los agujeros negros son centrales para el entendimiento del comportamiento de las galaxias, aunque muy difíciles de observar. De ahí, que el fenómeno sea interesante en sí mismo.

“Aunque no lo notemos, la relatividad general está (presente) en el uso diario del Sistema de Posicionamiento Global. El GPS podría llevarte a la ubicación equivocada si los relojes de los satélites no fueran correctos por los efectos de la relatividad general.

“Así que no es sólo una cosa de ciencia esotérica; es una parte importante del conocimiento humano que está en el bolsillo de todos”, ejemplifica Doeleman.