Ciencia


La relación entre Albert Einstein y el agujero negro Sagitario A

“¡Fascinante!”, gritaron al unísono muchas personas al ser revelada la primera imagen del agujero negro en el corazón de la Vía Láctea. Hallazgo que sigue sorprendiendo.

OMAR CARRASQUILLA LEÓN

13 de mayo de 2022 05:07 PM

El pasado jueves, científicos del Telescopio Horizonte de Sucesos (EHT, por sus siglas en inglés) han revelado la primera imagen del agujero negro -un espacio del que nada, ni siquiera la luz, puede escapar- en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. (Lea: Lo que sucede en el Universo mientras usted sigue con su vida (11/05/2022))

La relación entre Albert Einstein y el agujero negro Sagitario A

Sagitario A.

El agujero negro supermasivo se llama Sagitario A. En la imagen se observa un anillo no perfectamente esférico amarillo y naranja, con tres puntos más brillantes. “Es fascinante, realmente nuevo y extraordinario”, resumió el director general del Observatorio Europeo Austral (ESO), el español Xavier Barcons, en la rueda de prensa organizada por este organismo en su sede de Garching, cerca de Múnich (Alemania).

Este resultado constituye “una evidencia abrumadora” de que el objeto es realmente un agujero negro y aporta valiosas pistas sobre el funcionamiento de estos gigantes que, se cree, residen en el centro de la mayoría de las galaxias.

Los resultados del equipo EHT se publican hoy en una edición especial de The Astrophysical Journal Letters.

La imagen fue obtenida por un equipo de investigación global, la Colaboración del Telescopio Horizonte de Sucesos, utilizando observaciones con una red mundial de ocho radiotelescopios, que funciona como un telescopio virtual del tamaño de la Tierra.

La esperada imagen muestra “al fin el aspecto real del enorme objeto que se encuentra en el centro de nuestra galaxia”, señalaron desde el ESO.

Anteriormente, la comunidad científica ya había observado estrellas orbitando alrededor de algo invisible, compacto y muy masivo en el centro de la Vía Láctea. Estas órbitas permitían postular que este objeto -conocido como Sagitario A*- era un agujero negro, y la imagen develada proporciona la primera evidencia visual directa de ello, aseguran los científicos.

Aunque no se puede ver el agujero negro en sí, porque está completamente oscuro, el gas brillante que lo rodea tiene una firma reveladora: una región central oscura (llamada “sombra”) rodeada por una estructura brillante en forma de anillo.

La nueva imagen capta la luz curvada por la fuerza gravitatoria del agujero negro, cuya masa es cuatro millones de veces la de nuestro Sol.

La relación con Albert Einstein

Un agujero negro es un lugar del espacio de donde nada puede escapar, ni siquiera la luz. La fuerza de su gravedad es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de su atracción y si la luz, que es lo que más rápido viaja en nuestro universo no puede salir, entonces nada podrá hacerlo. No hay nadie en la Tierra que conozca lo que ocurre en su interior, por lo que son lugares atractivos para la ambición de la ciencia humana por demostrar teorías y leyes físicas.

Más de cien años después que Albert Einstein alterara el rumbo de la física y la forma de ver al Universo, al exponer su Teoría de la Relatividad. En ella la gravedad es una deformación del espacio-tiempo provocada por la presencia de masa y energía.

“Lo sorprendente es lo bien que coincide el tamaño del anillo con las predicciones de la teoría de la relatividad general de Einstein”, declaró el científico del proyecto EHT Geoffrey Bower, del Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sinica de Taipéi.

En la misma línea, José Luis Gómez, miembro del Consejo Científico del EHT y líder del grupo del EHT en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), expuso: “Estudios previos, galardonados con el Premio Nobel de Física en 2020, habían demostrado que en el centro de nuestra galaxia reside un objeto extremadamente compacto con una masa cuatro millones de veces mayor que nuestro Sol”.

Y subrayó: “Ahora, gracias al EHT, hemos podido obtener la primera confirmación visual de que este objeto es, casi con toda seguridad, un agujero negro con propiedades que concuerdan perfectamente con la Teoría de la Relatividad General de Einstein”, afirmó.

Albert Einstein formuló la teoría que predice los agujeros negros, aunque él nunca llegó a entenderlos ni aceptarlos, Karl Schwarzschild fue el primero en hallar una solución de las ecuaciones de Einstein (si bien él murió antes de que esto se entendiese), y Stephen Hawking describió, entre otros, sus propiedades.

Einstein teorizaba que el tiempo y el espacio no eran entes separados, sino que conformaban en realidad una entidad única: el espaciotiempo. Es en este espaciotiempo donde se desarrollan todos los eventos físicos del universo, y se trata de un tejido maleable, que se curva en presencia de materia. Esta curvatura es la causante de los efectos gravitatorios que rigen el movimiento de los cuerpos (tanto el de los planetas alrededor del Sol, como el de los cúmulos de galaxias), y los agujeros negros supermasivos constituyen un entorno idóneo para verificar este efecto.

Para Andrea Ghez, investigadora de la Universidad de California, “el fenómeno es consistente con la teoría de la relatividad; sin embargo, la relatividad no puede explicar completamente la gravedad dentro de un agujero negro, y en algún momento tendremos que ir más allá de Einstein, a una teoría de la gravedad más completa que explique estos entornos extremos”.

Según los investigadores, la estrella S2 tendría una órbita elíptica muy pronunciada alrededor del agujero negro Sagitario A. Esta órbita en forma de elipse hace que la estrella se sitúe en ocasiones muy cerca del agujero negro y otras más alejada. Según la teoría de la Relatividad, en el punto más cercano de la órbita los fotones deberían perder energía (por la gran fuerza gravitatoria del agujero), pudiéndose captar un desplazamiento al rojo gravitatorio. Y esto es lo que precisamente consiguió medir un grupo de científicos en 2018. Sin embargo, los investigadores no publicaron todos los datos el pasado año y surgieron ciertas dudas al respecto ante la gran cantidad de posibles errores que pueden cometerse en este tipo de experimentos.

Ahora este nuevo estudio aporta nuevos datos gracias a las mediciones tomadas con el telescopio Keck (Hawaii) durante los meses del máximo acercamiento entre la estrella y el agujero negro. Estos datos se combinaron con las mediciones realizadas en los últimos 24 años, consiguiéndose trazar la trayectoria completa de la órbita de la estrella y así comprobar la validez de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein.

No es el primero
La histórica imagen revelada el pasado jueves se suma a la que se publicó hace poco más de tres años por parte del mismo equipo internacional de científicos de un agujero negro supermasivo -con un tamaño ocho veces superior al del Sistema Solar-, pero en aquel caso el objeto se encontraba fuera de la Vía Láctea, en el centro de otra galaxia (la Messier 87).
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