Agujeros Negros La-primera-imagen-de-un-agujero-negro-se-observo-con-un-unstrumento-del-tamano-

Vista previa del material en texto

2 de marzo 2021 
ECN/395 
Ciencias exactas 
 
 
LA PRIMERA IMAGEN DE UN AGUJERO NEGRO SE OBSERVÓ 
CON UN INSTRUMENTO EQUIPARABLE AL TAMAÑO DE LA 
TIERRA: LAURENT LOINARD 
 
*Primera imagen de un agujero negro ​es el título de la conferencia impartida por 
Laurent Loinard, del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM, 
campus Morelia, como parte del ciclo ​Noticias del cosmos ​, coordinado por los 
colegiados Susana Lizano y Luis Felipe Rodríguez Jorge 
*La sesión transmitida en vivo el 1 de marzo, a través de las plataformas digitales 
de El Colegio Nacional, contó también con la presentación de la astrofísica 
Susana Lizano 
*“Lo que hicimos nosotros fue observar esta región con el Telescopio del 
Horizonte de Eventos, que es un instrumento de 8 o 9 telescopios repartidos en 
todo el mundo, incluido México. Se combinan para formar una imagen que tiene 
una resolución angular, es decir, un nivel de nitidez, comparable con un telescopio 
que tuviera el tamaño de toda la Tierra”: Laurent Loinard 
 
En abril de 2019 se publicó la primera imagen del entorno de un agujero negro 
super masivo. Ubicado en el centro de la galaxia Messier 87, este objeto 
astronómico se encuentra a una distancia de 55 millones de años luz de la Tierra y 
fue observado gracias al Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT por sus siglas 
en inglés), sobre este hallazgo habló el radioastrónomo Laurent Loinard en la 
conferencia ​Primera imagen de un agujero negro. 
La sesión forma parte del ciclo ​Noticias del cosmos ​, coordinado por los 
colegiados Susana Lizano y Luis Felipe Rodríguez Jorge, y se transmitió en vivo el 
1 de marzo, a través de las plataformas digitales de El Colegio Nacional. El 
investigador del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM, campus 
Morelia, inició su ponencia con la explicación del concepto velocidad de escape, 
que hace referencia a la velocidad con la que debe lanzarse un cuerpo para que 
éste escape de la atracción gravitatoria de la Tierra o de cualquier otro objeto 
cósmico. 
En palabras del experto en formación y juventud de estrellas, la velocidad de 
escape se puede calcular con una fórmula que relaciona la masa de la Tierra con 
su radio. “Esa velocidad es de 11 kilómetros por segundo. Si la masa fuera mayor, 
la velocidad de escape tendría que ser mayor. Por ejemplo, si uno pusiera toda la 
masa de la Tierra en un volumen comparado con una canica, la velocidad de 
escape sería de 300 mil kilómetros por segundo.” 
Loinard agregó que Albert Einstein propuso que había una velocidad máxima que 
nada podía rebasar, 299,792,458 km por segundo, la velocidad de la luz. “Un 
agujero negro es un objeto con una cierta masa y de un tamaño tal que la 
velocidad de escape en su ‘superficie’ es igual o mayor a la velocidad de la luz. Si 
toda la masa de la Tierra fuera concentrada en una esfera del tamaño de una 
canica, (1 cm) sería un agujero negro.” 
El también coordinador del Posgrado de Astrofísica de la UNAM explicó que el 
radio de Schwarzschild es el tamaño característico de un agujero negro, ya que 
define lo que se conoce como el horizonte. “La teoría de la gravedad moderna, es 
la teoría de la relatividad general que desarrolló Albert Einstein al principio del 
siglo pasado, propone que la luz, que no tiene masa, siente la fuerza de 
gravitación, es decir siente la presencia de masa y se desvía por esa presencia.” 
Por ejemplo, cuando se observa una galaxia relativamente lejana desde la Tierra y 
en el camino entre la galaxia y el planeta hay un cúmulo de galaxias, de mucha 
masa, entonces los rayos de luz que salen de ésta se curvan debido a la 
presencia de estas galaxias. “En el caso de los agujeros negros la situación se 
vuelve aún más extrema. Para poder ver lo que pasa dentro de su horizonte es 
necesario que un rayo de luz salga de él a una velocidad superior a la de la luz, lo 
que no sucederá.” 
Comentó que cuando se tomó la imagen del agujero negro, la estructura estaba 
muy distorsionada. “Los rayos de luz que llegan a una distancia menor que el radio 
Schwarzschild van a estar atrapados por el agujero negro y, por lo tanto, esos 
fotones no saldrán. En la parte central de la imagen, justo detrás del agujero 
negro, hay una ausencia de luz, a esta región oscura del centro se le llama ‘la 
sombra’. Lo que ocurre es que el material que emite la luz no está detrás del 
agujero negro, sino que está rodeándolo.” 
Agregó que la imagen capturada lo explica muy bien, al centro se observa un 
agujero negro rodeado de material distribuido en un plano horizontal que gira 
alrededor de él. “Lo que ocurre es que estamos viendo rayos de luz que no salen 
en línea recta, sino que salen en líneas curvas. La región central es oscura, la 
firma observable del agujero negro.” 
“Desde hace varias décadas se sabe que una pequeña fracción de todas las 
galaxias que hay en el Universo tienen un núcleo muy activo, regiones en su 
centro donde ocurren fenómenos muy energéticos. La manera en la que se ha 
interpretado esto es diciendo que en la parte central de las galaxias hay un 
agujero negro que se ve super masivo porque tiene masas de miles de millones de 
veces de masas solares.” 
Una de estas galaxias es Messier 87, que se ubica a 50 millones de años luz, en 
la constelación de Virgo. Se piensa que en su centro hay un agujero negro con un 
volumen de entre 3 y 6 millones de masas solares. “Lo que hicimos nosotros fue 
observar esta región con el Telescopio del Horizonte de Eventos, que es un 
instrumento de 8 o 9 telescopios repartidos en todo el mundo, incluido México. 
Esos telescopios observan el mismo objeto al mismo tiempo, y las señales que se 
recolectan, los datos de cada telescopio, se combinan para formar una imagen 
que tiene una resolución angular, es decir, un nivel de nitidez, comparable con un 
telescopio que tuviera el tamaño de toda la Tierra.” 
De acuerdo con el investigador, la imagen de Messier 87, dada su masa y su 
distancia, tiene un tamaño angular que podría ser comparable con el de una 
manzana en la superficie de la Luna, vista desde la Tierra. “Ese tipo de nitidez, es 
lo que necesitamos obtener para hacer una imagen de ese agujero negro. Y eso 
solamente lo conseguimos combinando esos telescopios.” 
La primera imagen de un agujero negro super masivo fue capturada en 2017, pero 
fue hasta 2019 cuando se dio a conocer. En ésta se observa el anillo brillante que 
rodea la región más oscura del cielo asociada con la sombra del agujero negro, un 
lado de este anillo es más brillante que el otro debido a que se encuentra más 
cerca de la Tierra. “En observaciones posteriores esperamos en algún momento 
poner a prueba la relatividad general y ver si hay desviaciones entre lo que vemos 
y deberíamos. Personalmente no creo que vayamos a detectar un efecto, pero es 
una de las metas del proyecto.” 
Loinard puntualizó que esta investigación requirió de simulaciones teóricas con 
modelos muy avanzados para reproducir la imagen. “Utilizamosmás de 60 mil 
modelos distintos para hacer imágenes realistas, digamos, de cómo se debería ver 
el entorno de los agujeros negros, dependiendo de su masa, de cómo van girando, 
de las características del material, de lo que hay alrededor. ​Las imágenes que 
vamos a hacer, cuando sea que podamos volver, van a ser de mejor calidad de las 
que hemos obtenido hasta ahora.” 
La conferencia ​Primera imagen de un agujero negro se encuentra disponible en 
el canal de YouTube de El Colegio Nacional: elcolegionacionalmx.​ 
 
 -0-