Rebecca Azulay, del Departamento de Astronomía y Astrofísica de la Universitat de València e investigadora en el Observatorio Astronómico, en el Parc Científic de la institución, forma parte de la colaboración internacional del Telescopio Horitzonte de Sucesos (EHT por sus siglas en inglés) que ha mostrado la primera evidencia visual directa de un agujero negro supermasivo y de su sombra.
El Telescopio Horizonte de Sucesos (EHT por sus siglas en inglés), un telescopio de escala planetaria, constituido por ocho radiotelescopios y forjado gracias a una colaboración internacional, fue diseñado con el objetivo de capturar las primeras imágenes de agujeros negros. En una serie de conferencias de prensa internacionales simultáneas celebradas este miércoles 10 de abril por todo el planeta, investigadores del EHT han mostrado la primera evidencia visual directa de un agujero negro supermasivo y de su sombra.
Este hito científico aparece anunciado en una serie de seis artículos científicos publicados el mismo día en una edición especial de la revista Astrophysical Journal Letters. La imagen muestra el agujero negro en el centro de Messier 87 (M87)1, 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 Sol2.
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 3. El EHT es el resultado de años de colaboración internacional y ofrece a los científicos una nueva forma de estudiar los objetos más extremos del Universo predichos por la relatividad general de Einstein, un siglo después del histórico experimento que confirmó esta teoría por primera vez4.
“Hemos tomado la primera imagen de un agujero negro”, ha dicho el director del EHT, Sheperd S. Doeleman, del Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian (Estados Unidos). “Se trata de un hito histórico en astronomía obtenido por un equipo de más de 200 investigadores”, ha añadido.
La creación del EHT ha supuesto un reto formidable, que requirió modernizar y conectar una red mundial de ocho telescopios ya existentes situados en zonas remotas a una gran altitud. Estas localizaciones incluyen volcanes en Hawái (Estados Unidos) y México, montañas en Arizona (Estados Unidos) y Sierra Nevada (España), el desierto chileno de Atacama y la Antártida.
Las observaciones del EHT emplean una técnica denominada interferometría de muy larga base (VLBI por sus siglas en inglés), que 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 sólo 20 microsegundos de arco, suficiente para poder leer un periódico en Nueva York desde una cafetería en París 6.
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 IRAM 30 metros en Sierra Nevada (España); el James Clerk Maxwell Telescope, en Hawái (Estados Unidos); el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (México), el Submillimeter Array (Hawái), el Submillimeter Telescope, en Arizona (Estados Unidos), y el South Pole Telescope, en la Antártida 7.
La puesta en marcha del EHT y las observaciones anunciadas ahora suponen la culminación de décadas de trabajo observacional, técnico y teórico. Este ejemplo de trabajo en equipo global ha requerido una estrecha colaboración de investigadores de todo el mundo. Trece instituciones asociadas han trabajado para crear el EHT, empleando infraestructuras ya existentes y financiación extra obtenida de una gran variedad de agencias, entre las que se encuentran la US National Science Foundation (NSF), el European Research Council (ERC) y agencias financieras de Asia.
Participación valenciana
Varios astrónomos valencianos han participado en este hito científico. Por una parte, Rebecca Azulay, investigadora postdoctoral financiada por la Generalitat Valenciana a través de la convocatoria APOSTD, y que trabaja actualmente en el Departamento de Astronomía y Astrofísica y en el Observatorio Astronómico de la Universitat de València, ha participado en las observaciones desde el telescopio IRAM 30 metros situado en Sierra Nevada (Granada). Azulay, además, ha formado parte del equipo de trabajo encargado de configurar el equipamiento técnico de dicha antena.
Por otra parte, Iván Martí-Vidal, del Instituto Geográfico Nacional (IGN), diseñó los algoritmos que permitieron combinar los datos de ALMA (el elemento más sensible del EHT) con el resto de radiotelescopios; es además coordinador del grupo de polarimetría (cuyo principal objetivo es estudiar el papel de los campos magnéticos en las proximidades del agujero negro). Martí-Vidal es también el investigador principal del proyecto ‘Generació Talent’ (GenT) de excelencia investigadora, subvencionado por la Generalitat Valenciana, que iniciará en junio de este año en el Observatorio Astronómico de la Universitat de València.
"Hemos usado intrumentación de última generación en el telescopio IRAM 30 metros. De esta manera, hemos podido registrar una gran cantidad de datos que han resultado cruciales para la reconstrucción de la sombra del agujero negro de M87”, explica Azulay.
“Ésta no es solo la primera imagen de un agujero negro, sino también un primer fotograma; el primer fotograma de una gran película que está por rodar”, afirma Iván Martí-Vidal. “El EHT continuará observando éste y otros agujeros negros. Poco a poco, observaremos y aprenderemos cómo se comporta la materia en estas regiones tan extremas de la existencia”, puntualiza el astrónomo.
“Hemos logrado algo que parecía simplemente imposible hace tan sólo una generación”, ha concluido Doeleman. “Los avances tecnológicos, la conexión entre los mejores radio telescopios del mundo, y el desarrollo de nuevos algoritmos nos han permitido abrir una ventana completamente nueva para el estudio de los agujeros negros y el horizonte de sucesos”.