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Agujeros negros no se podrían describir solo con relatividad general

“La estructura de acreción, o crecimiento, alrededor de la primera imagen captada de un agujero negro supermasivo nos permite identificar su masa, si está rotando o no, y sobre todo si la relatividad general es la teoría adecuada para describirlo”.

Bogotá D. C., 10 de abril de 2019Agencia de Noticias UN-

Científicos de todo el mundo presentaron este miércoles la fotografía de un agujero negro captada por primera vez. Fotos: archivo particular

Eduard Alexis Larrañaga, profesor del Observatorio Astronómico Nacional de la U.N.

Para captar este objeto, los científicos esperaron seis meses hasta obtener una señal electromagnética común a todos los telescopios.

Un agujero negro es un objeto celeste que posee una masa extremadamente importante en un volumen muy pequeño.

La imagen se tomó a partir del trabajo de ocho radiotelescopios, ubicados en distintos puntos de la Tierra.

Así lo señala el profesor Eduard Alexis Larrañaga, del Observatorio Astronómico Nacional (OAN) de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), quien explica que esta foto tiene en sí mucha información de la física involucrada: el tamaño y la forma de la sombra.

“Hasta este momento nosotros suponemos que, desde el punto de vista de la física, la relatividad general es la teoría que describe correctamente la gravedad, pero los agujeros negros son el punto de coyuntura en el que la relatividad general y la mecánica cuántica comienzan a unirse, y, como es bien conocido, son dos teorías que no funcionan correctamente al mismo tiempo”, explica el docente.

Agrega que gracias a esta fotografía los investigadores que trabajan en agujeros negros por fin conocen el objeto de estudio, pues llevan muchos años trabajando con elementos que surgían de la teoría, aunque no los conocían en realidad.

“Los agujeros negros aparecieron en la fisca, primero en teoría, con la gravedad newtoniana, luego con la relatividad general y de allí se empezaron a conocer sus características”, comenta.

A partir de la teoría se han hecho conjeturas sobre cómo lucirían y cómo impactan su entorno, por medio de modelos computarizados que proveen información de la relatividad general y generan una imagen.

Para el docente, el estudio detallado de esa fotografía y de las posibles imágenes que se puedan obtener más adelante seguramente dará pistas sobre cómo la relatividad general se debería modificar para incluir la mecánica cuántica.

Aclara que la fotografía no es solo la imagen, sino una cantidad de datos que los científicos tendrán que analizar de ahora en adelante.

“Aunque se ve menos borrosa de lo que uno esperaría, existe un tratamiento estadístico de los datos que permite saber dónde quedarían el horizonte de eventos y la esfera de fotón, entre otras características. Por ejemplo, midiendo esas distancias en la fotografía podríamos estimar la masa del agujero negro o su propiedad de rotación”, indica.

El agujero negro es un objeto celeste que posee una masa extremadamente importante en un volumen muy pequeño; estos son tan masivos que ni la materia ni la luz pueden escapar, por lo cual son invisibles. Por eso fue importante la colaboración de ocho radiotelescopios situados en Norteamérica, Sudamérica, Europa, la Antártida y Hawai, para hacer en forma virtual un telescopio del tamaño de la Tierra.

“Después de captar la imagen se tomaron los datos de los radiotelescopios, se llevaron a un único centro de procesamiento y se descartaron los fluidos y elementos que podrían interferir. Luego se reconstruyó la imagen pixel por pixel, en lo que los científicos tardaron dos años”, explica del profesor Larrañaga.

Desde los años noventa el grupo de Astronomía, Astrofísica y Cosmología del OAN trabaja sobre la relatividad general, la gravitación, la cosmología y los agujeros negros.

“Hemos hechos varios trabajos de investigación en diferentes direcciones, como el estudio de las características, cualidades y propiedades físicas de los agujeros y de partículas en su entorno, incluso de rayos de luz”, concluye el docente.

El primero en ser captado

Científicos del proyecto mundial Event Horizon Telescope (EHT) presentaron este miércoles la fotografía de un agujero negro captada por primera vez.

Los ocho observatorios del EHT detectaron dos agujeros negros: Sagitario A*, en el centro de la vía láctea, y su congénere de la galaxia M87, a unos 50 millones de años luz de la Tierra. Solo el segundo, aunque mucho más alejado, ofreció una buena imagen.

El EHT fotografió la silueta circular opaca que un agujero negro proyecta sobre un fondo más brillante. El borde de esa sombra es el “horizonte de sucesos”, el punto de no retorno más allá del cual la gravedad es tan extrema que incluso la luz no puede escapar.

Para captar una imagen de ese tipo fue necesario combinar el poder de radiotelescopios en distintos puntos de la Tierra para transformar el planeta en un único y gran telescopio virtual.

Los astrónomos debieron esperar más de seis meses antes de saber algo más, ya que se debe esperar a captar, entre todas las señales electromagnéticas del universo, una señal común a todos los telescopios. Con este tipo de instrumentos, las observaciones se realizan a ciegas y los astrónomos no tienen forma de saber si funcionó.

(Por: Fin/DGH/MLA/LOF
)
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