Imagen tomada de la página del Conacyt

Carlos Rubio

El ser humano, seguidor incansable del conocimiento o enemigo de la incertidumbre. ¿Cuál es el objetivo que persigue? El pasado miércoles 10 de abril se presentó a nivel mundial la primera imagen obtenida de un agujero negro. En entrevista para Astrolabio Diario Digital, Jürgen Engelfried, científico y docente del Instituto de Física de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), y miembro nivel III del Sistema Nacional de Investigadores, nos habla acerca de este acontecimiento científico que conllevó años de investigación.

Jürgen Engelfried

Teoría de la relatividad y formación de agujeros negros

Imagen tomada de la página del Conacyt

Todo comenzó hace más de 100 años con la teoría de la relatividad general, publicada en 1915 por Albert Einstein; de esta teoría se desencadenan varios principios generales que se han ido comprobando a lo largo del tiempo.

En parte, esta teoría nos dice que la fuerza gravitacional que sentimos es debido a una deformación espacio-tiempo. “Imagina que tienes una sábana y echas una pelota, se deforma la sábana y si metes otra pelota a la sábana, se caerá hacia donde está la primera pelota, como atracción”.

Imagen tomada de internet

Esta deformación espacio-tiempo es llamada: curvatura del espacio-tiempo, uno de los principios de la relatividad general. En resumidos términos, el núcleo de los planetas ejerce fuerza gravitacional, que es lo que nos mantiene en el suelo y no volando por el espacio. Esta fuerza depende de la masa de la estrella o planeta, entre mayor sea, más fuerza de gravedad tendrá.

Para acercarnos al proceso de formación de un agujero negro, hay que comprender un concepto, la velocidad de escape. En sencillas palabras es la velocidad necesaria para escapar de la gravedad que ejerce un cuerpo. Por ejemplo, la velocidad de escape de la Tierra es de 11 kilómetros por segundo. La de la luna es de 2 kilómetros por segundo. Este valor se calcula con la masa y el radio del cuerpo.

Según explicó el científico, un agujero negro se forma cuando una estrella comienza a morir y acumula masa, tanta, que su fuerza gravitacional aumenta y, por lo tanto, la velocidad necesaria para escapar de esta fuerza se vuelve más grande, hasta que es mayor que la velocidad de la luz.

“En este momento ni luz ni nada puede escapar de esto, porque nada puede moverse más rápido que la velocidad de luz, cuando tienes un objeto que es muy masivo, no hay escape de luz, entonces no ves nada y tienes un agujero negro, de allá viene el nombre”.

Jurgën compara la importancia de la imagen mostrada, con el anuncio de la detección de la primera onda gravitacional, 3 años atrás, el 11 de febrero de 2016. La señal detectada se produjo por la fusión de dos agujeros negros. “Es como cuando tiras algo al agua, hay unas ondas en la superficie, esto también es una predicción de la teoría de Einstein (…) fue la primera vez que se observó algo directo de un agujero negro”.

“Antes yo pensaba que los agujeros negros no existían, que eran pura teoría, pero la primera vez hace 4 años me convencí (…) y al día de hoy ya pudimos observar uno (…) Ahora cambié mi actitud”.

De igual forma, se sabe de la existencia de un agujero negro en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Este agujero se encuentra aproximadamente a 25 mil años luz, mucho más cerca que el de la galaxia Messier 87 (M87) del que se obtuvo la imagen, que se encuentra a 53 millones de años luz.

–¿Por qué no se buscó la imagen del otro agujero negro?

­–En el centro de nuestra galaxia hay un problema, que no se puede ver muy bien, porque allá hay mucho polvo y cuando tratas de ver al centro no se puede ver bien. Además, es mucho más pequeño, el que vimos es mucho, mucho más grande.

Telescopio del Horizonte de Eventos (Event Horizon Telescope)

Para lograr ver el agujero negro se llevó a cabo el proyecto “The Event Horizon Telescope”, que consistía en el trabajo en conjunto de ocho telescopios para que juntos, obtuvieran una imagen del agujero negro localizado en la galaxia M87.

“Ahorita con los telescopios más grandes que hay, no se puede ver, necesitaban inventar algo nuevo”.

Se utilizaron telescopios de radio que captan ondas gravitacionales, generadas por el agujero negro. Cuando se tienen dos antenas y se llevan dos señales juntas, es como tener un telescopio tan grande como la distancia entre esas dos antenas. Una vez grabada la información captada en las dos antenas, también se debe medir la hora exacta en que se va a registrar la señal, “con una precisión mejor que nanosegundos”.

“Usaron telescopios en continentes diferentes y cuando los combinas bien junto con la hora bien medida, es como si tuvieras un telescopio que tiene el tamaño de la tierra”.

Se conjuntaron datos en un total de cuatro petabytes, que son cuatro mil terabytes o cuatro millones de gigabytes de información.

Según la explicación del investigador de la UASLP, lo que se puede observar en la imagen del agujero negro son las ondas gravitacionales traducidas en colores que el ojo humano puede captar, por lo tanto, el color naranja que observamos no es su color real, solo es una representación de la intensidad de calor.

El Gran Telescopio Milimétrico ubicado en la cima del Volcán Sierra Negra en Puebla, fue participe de este proyecto. Su capacidad de captación de onda milimétrica fue esencial para su participación. Se encuentra a 4 mil 600 metros de altura para que la captación de ondas milimétricas sea mayor.

Imagen tomada de la página del Conacyt

“Es trascendental porque es la primera vez que vimos un agujero negro, antes solo había teorías y se pensaba que existían, pero no podemos creer que realmente existe algo que no podemos ver.

El nombre Event Horizon proviene del límite entre el agujero negro y el anillo que lo rodea, donde ya no se puede ver nada debido a que ya no puede salir la luz.

La ciencia en la UASLP

“En la Universidad Autónoma de San Luis Potosí no hay astrónomos, no se hace investigación en astronomía, es un campo que no existe aquí”.

Jurgën observa un panorama complicado para que el campo de la astronomía pueda llegar a la UASLP, ya que es necesaria la contratación de un grupo de científicos, y para esto se necesitan plazas, que no existen ahora, además de inversión en infraestructura y planes a largo plazo.

La universidad le ofrece mínimos apoyos económicos para desempeñar su labor como científico, “solo dan un extra”. También se le proporcionan aulas, sin embargo, no se le da el equipo necesario para llevar a cabo proyectos. La única forma de conseguirlo es pidiendo apoyo al Consejo Nacional de ciencia y Tecnología (Conacyt).

Califica a la UASLP como una de las universidades con más investigadores de México, si se toma en cuenta el tamaño de las instalaciones, los estudiantes que se tienen y el dinero que se recibe.

“Es una de las 3 mejores de México, junto con la de Puebla y la de Yucatán (…) sin embargo solo hay pocas áreas que contribuyen a que sea líder. Aquí (el Instituto de Física) es la punta, lo más destacado de toda la universidad. Es el más alto de México en calidad de investigación”.

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