La imagen de un agujero negro, la más deseada del espacio

«Dentro del agujero caben ocho sistemas solares», explicó José Luis Gómez, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA) dependiente del CSIC. El agujero tiene 42 microsegundos de largo y es extremadamente circular, incide Gómez sobre este descubrimiento que aparece anunciado en una serie de seis artículos científicos publicados hoy en una edición especial de la revista 'Astrophysical Journal Letters'. Es el segundo descubrimiento de gran importancia para la astrofísica en dos años tras la confirmación de la existencia de las ondas gravitacionales.

La imagen muestra el agujero negro en el centro de Messier 87 (M87), una galaxia masiva situada en el cercano cúmulo de galaxias Virgo. Este agujero negro se encuentra a 55 millones de años luz de la Tierra y es 6.500 millones de veces más masivo que el Sol. «Se trata de un hito histórico en astronomía obtenido por un equipo de más de 200 investigadores», destacó el director del EHT, Sheperd S. Doeleman, del Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian (Estados Unidos). Por el momento, no ha habido suerte en el otro foco de atención que era Sagittarius A*, un agujero negro que se encuentra en el centro de la Vía Láctea y más cercano a la Tierra.

La imagen el agujero negro se obtuvo el 11 de abril de 2017. Se comparó con algunas de las imágenes de días anteriores para comprobar que no había ningún error de observación. Después, se dividieron a los investigadores en cuatro grupos de trabajo para que analizasen las imágenes. El primer encuentro se produjo en julio de 2017. El trabajo incluyo que no se mandasen correos electrónicos entre los investigadores. Había que evitar contaminaciones entre ellos. Un año más tarde, en julio de 2018, se volvieron a encontrar y un ordenador ayudó a establecer que la foto del 11 de abril de hace dos años era la buena. El 25 de julio se estableció que esa, era la foto.

El EHT es un telescopio de escala planetaria, constituido por ocho radiotelescopios y forjado gracias a la colaboración internacional, fue diseñado con el objetivo de capturar las primeras imágenes de agujeros negros. El EHT conecta las señales de los radiotelescopios, repartidos por todo el planeta, para formar un telescopio virtual del tamaño de la Tierra con una sensibilidad y resolución sin precedentes. Los telescopios que se han empleado para la obtención de estos resultados son: Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), Atacama Pathfinder EXperiment (APEX), ambos en Chile; el telescopio del Instituto de Radioastronomía Milimétrica (IRAM) 30 metros en Sierra Nevada (Granada); el James Clerk Maxwell Telescope y el Submillimeter Array, en Hawái; el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (México), el Submillimeter Telescope, en Arizona (Estados Unidos), y el South Pole Telescope, en la Antártida.

Las observaciones del EHT emplean una técnica denominada interferometría de muy larga base (VLBI por sus siglas en inglés), la cual sincroniza telescopios por todo el mundo y aprovecha la rotación de la Tierra para formar un gigantesco telescopio virtual del tamaño de nuestro planeta. Observando a una longitud de onda de 1,3 milímetros y gracias a la técnica VLBI, el EHT alcanza una resolución angular de solo 20 microsegundos de arco, suficiente para poder leer un periódico en Nueva York desde una cafetería en París. «La imagen del agujero negro es como si un astronauta en la Luna hiciera una fotografía de una pelota de tenis como esta», señaló Iván Martí-Vidal, del Instituto Geográfico Nacional (IGN), que diseñó los algoritmos que permitieron combinar los datos de ALMA (el elemento más sensible del EHT) con el resto de radiotelescopios. Los científicos analizaron más de 55.000 imágenes.

Martí-Vidal es solo uno de los astrónomos españoles que han participado en este hito científico. José Luis Gómez, investigador en el IAA, ha desarrollado uno de los tres algoritmos usados para la reconstrucción de las imágenes de la sombra del agujero negro en M87. Además, Gómez es uno de los coordinadores del artículo científico. El director del IAA, Antxon Alberdi, lidera investigaciones sobre la formación de chorros relativistas a partir del acrecimiento en torno a agujeros negros supermasivos.

Miguel Sánchez-Portal (director del Instituto de Radioastronomía Milimétrica –IRAM), Salvador Sánchez e Ignacio Ruiz (ingenieros), Pablo Torné (investigador) y Rebecca Azulay (Universidad de Valencia) han participado en la organización, configuración del equipamiento técnico y en la realización de las observaciones desde el radiotelescopio IRAM 30 metros en Sierra Nevada. Han sido trece instituciones de todo el planeta las que han ayudado a conseguir esta imagen.