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Los “Óscar de la ciencia” premian la primera foto de un agujero negro

El regreso de las vacaciones viene cada año con sus sempiternas rutinas: la vuelta al cole, el reingreso a la vida laboral, los anuncios de fascículos en televisión, la cuenta bancaria agonizando de inanición… Y para los que nos dedicamos a contar lo que pasa en el mundo de la ciencia, es temporada de premios. En un mes conoceremos quiénes añadirán a su lista de credenciales en la Wikipedia los laureles del Nobel. Pero por el momento, esta semana tenemos un enjundioso aperitivo con los Premios Brealthrough.

Enjundioso, porque en realidad los Breakthrough son mucho más que un aperitivo. De hecho, hoy son los premios científicos más sustanciosos del mundo, con una dotación de tres millones de dólares por galardón que triplica la de los Nobel. Por supuesto, los premios suecos continúan y continuarán siendo la cumbre soñada por todo científico (que trabaje en alguna de las categorías incluidas, claro). Pero en solo ocho ediciones, los Breakthrough han conseguido convertirse en un importante indicador en el cuadro de mandos de la actualidad científica.

Además de su generosa dotación, una clave del éxito de los Breakthrough es precisamente casi todo aquello que los diferencia de los Nobel. Frente a la pompa decimonónica de los premios suecos, con su olor a roble viejo, sus cascos de plumas y sus trajes de pingüino, los Breakthrough se presentan como “los Óscar de la ciencia”, y esta comparación basta para entender su carácter. La preferencia por uno u otro estilo puede ir en gustos, pero frente al arcaicismo de los Nobel, los Breakthrough son los premios de la era de internet, como corresponde a los nombres que los impulsan: Sergey Brin, Priscilla Chan, Mark Zuckerberg, Ma Huateng, Yuri y Julia Milner, o Anne Wojcicki.

También esta diferencia de estilo afecta al hecho de que los Breakthrough suelen concederse más en caliente que los Nobel, a hallazgos más recientes en el tiempo, premiando más los avances por sus posibilidades futuras que por las ya demostradas. Aunque Alfred Nobel consignó en su testamento que sus premios debían concederse a los descubrimientos más importantes del año precedente, lo cierto es que los Nobel tienden a distinguir hallazgos de hace varias décadas, y a menudo se ven lastrados por lo que parece una necesidad de otorgar premios escoba a trabajos que hasta ahora habían quedado sin reconocimiento. Los medios no especializados suelen presentar cada año los fallos de los Nobel como si premiaran ciencia de vanguardia, pero por lo general suele ser más bien de retaguardia –o más propiamente, de fondo de armario–, siempre que sus frutos hayan sido de gran trascendencia hasta el día de hoy.

Sin embargo y en lo que respecta a los premios de Física, este año la actualidad científica se lo ha puesto muy fácil a los jurados. El Breakthrough en esta categoría se ha concedido a los investigadores del Event Horizon Telescope (EHT), una colaboración internacional que ha empleado una red de telescopios para lograr la primera fotografía de un agujero negro.

Imagen del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87 resuelta por la red Event Horizon Telescope.

Imagen del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87 resuelta por la red Event Horizon Telescope.

El pasado 10 de abril todos los medios, incluyendo este blog, contaron la que hasta ahora ha sido la noticia científica más resonante de 2019. Más allá de su importancia, el hecho de que la noticia fuera gráfica le garantizaba el acceso a todos los telediarios, donde a menudo parece que algo no existe si no lleva foto.

Pero el Breakthrough es, además, un premio adaptado a una época en que la ciencia suele ser un esfuerzo colectivo, mientras que los Nobel siguen anclados a la idea obsoleta del genio individual. El premio lo recogerá el director de la colaboración EHT en el Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, Shep Doeleman, pero el importe de tres millones de dólares se repartirá equitativamente entre los 347 investigadores firmantes de los seis estudios que presentaron los resultados. Así, cada uno de ellos tocará a algo más de 8.600 dólares. Y aunque la cantidad no sea como para bañarse en billetes, el hecho de que los y las becarias predoctorales vayan a percibir lo mismo que sus jefes y jefas es también un reconocimiento tan inusualmente raro como habitualmente merecido.

En lo que respecta al dólar, más suerte van a tener los premiados en Ciencias de la Vida y en Matemáticas, que serán menos a repartir. En la primera categoría se conceden cuatro premios, que este año irán respectivamente al genetista molecular Jeffrey Friedman por su descubrimiento de la hormona leptina y su papel en la obesidad, a los bioquímicos Franz-Ulrich Hartl y Arthur Horwich por sus hallazgos sobre el plegamiento de proteínas en la célula –un mecanismo implicado en enfermedades como las neurodegenerativas–, al fisiólogo David Julius por sus estudios sobre los mecanismos celulares y moleculares del dolor, y a la bioquímica Virginia Man-Yee Lee por sus descubrimientos de ciertos mecanismos moleculares implicados en las enfermedades neurodegenerativas.

En cuanto a la categoría de Matemáticas, cada año solo se concede un Premio Breakthrough, que en este caso ha sido para Alex Eskin, por sus descubrimientos en geometría que incluyen un trabajo desarrollado en colaboración con la iraní Maryam Mirzakhni (fallecida en 2017, por lo que no podrá recibir el premio) que resuelve un curioso problema: ¿puede un rayo de luz en una habitación cubierta de espejos alcanzar todos los puntos de la misma? Eskin y Mirzakhni demostraron que en habitaciones poligonales cuyos ángulos son fracciones de números enteros existe un número finito de puntos que no quedarían iluminados.

Por último, los Breakthrough conceden también seis premios denominados New Horizons y dotados cada uno con 100.000 dólares, tres en Física y tres en Matemáticas, a científicos jóvenes que ya han logrado avances notables; una buena manera de promocionar la consolidación de las carreras incipientes y prometedoras.

En resumen, el logro conseguido por la colaboración EHT podría dar pie a uno de esos raros casos en los que el Nobel se concede a ciencia de actualidad, como ocurrió en 2013 con la concesión del premio de Física a Peter Higgs y François Englert por el hallazgo largamente esperado del bosón de Higgs. Claro que, como también sucedió entonces, las arcaicas normas de los Nobel obligarían a seleccionar a un máximo de tres premiados. Es decir, que en este caso, 344 investigadores participantes en el hallazgo quedarían sin reconocimiento.

Un anillo de fuego, la primera foto de un agujero negro

En días como hoy y con noticias como esta, hay que recurrir al tópico: una imagen vale más que mil palabras. Y aquí está:

Imagen del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87 resuelta por la red Event Horizon Telescope.

Imagen del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87 resuelta por la red Event Horizon Telescope.

Este anillo de fuego es la primera fotografía de un agujero negro, un monstruo de 6.500 millones de veces la masa de nuestro Sol, situado a 55 millones de años luz, en el centro de la galaxia gigante M87. Este logro histórico, presentado hoy en varias ruedas de prensa simultáneas, se ha conquistado gracias a la participación de más de 200 científicos y ocho radioobservatorios dispersos por todo el mundo; solo uno de ellos en Europa, la antena de 30 metros situada en el pico Veleta de Sierra Nevada (Granada) y operada por el Institut de Radioastronomie Millimétrique, una colaboración franco-germano-española.

Esta red de observatorios forma el Event Horizon Telescope (EHT), un telescopio virtual del tamaño de todo el planeta que ha conseguido lo que de otro modo solo podría haberse logrado con un gran telescopio espacial que hoy ni siquiera existe. Según los expertos, la idea de crear la red del EHT ha robado décadas al progreso en el conocimiento de los agujeros negros. La resolución alcanzada por esta red global es equivalente, según los investigadores, a la que permitiría leer un periódico en Nueva York desde un café de París.

En realidad, la imagen es una representación visual de una reconstrucción; en este caso no se trata simplemente de mirar por un telescopio y tomar una foto. Lo que se ve es la emisión luminosa del disco de acreción –el centro lo ocupa la sombra del propio agujero negro, unas 2,5 veces mayor que su límite externo– en todo el espectro electromagnético, desde las ondas de radio a los rayos gamma, a partir de los datos recogidos por los ocho observatorios, sincronizados por relojes atómicos para trabajar en secuencia en función de la rotación terrestre. Los petabytes de datos recogidos se transportaron en unos 1.000 discos duros hasta el Instituto Max Planck en Bonn (Alemania) y el observatorio Haystack del MIT (EEUU), donde las supercomputadoras aplicaron novedosos algoritmos para producir el resultado final.

Finalmente el primer éxito del EHT ha sido una imagen de un agujero negro, no de nuestro agujero negro; Sagitario A*, en el centro de la Vía Láctea. Hay poderosas razones para que el de M87 haya sido un objetivo más asequible: a pesar de su mayor distancia, su tamaño es inmensamente más masivo; el diámetro del disco de acreción observado en la imagen se estima en 0,39 años luz, más o menos la undécima parte de la distancia del Sol al sistema estelar más próximo, Alfa Centauri.

Pero sobre todo, la línea visual al centro de M87 es relativamente más limpia, mientras que para observar el corazón de la Vía Láctea es necesario abrirse paso a través de la densa nube de material en el plano de la galaxia. Los científicos del EHT confían en que la ampliación de la red de observatorios permita en el futuro obtener una imagen de Sagitario A* y mejorar la resolución del agujero negro de M87.

Los detalles de las investigaciones del EHT se describen en seis estudios publicados en un número especial de la revista The Astrophysical Journal Letters. Además de servir para estimar con más precisión la masa del agujero negro estudiado, las observaciones han confirmado las teorías y las simulaciones empleadas hasta ahora, incluyendo la estructura predicha por la relatividad general de Einstein, así como la asimetría en el brillo del disco debida al efecto Doppler que expliqué ayer (el disco gira a toda velocidad, y el lado más brillante corresponde a la parte que se acerca hacia nosotros).

En definitiva, lo que esta imagen representa en el avance de la investigación astronómica lo ha resumido el astrofísico Michael Kramer, del Instituto Max Planck: “Los libros de historia se dividirán entre los de antes de la imagen y después de la imagen”.

Mañana, ¿la primera foto de un agujero negro?

Mañana miércoles llegará por fin una de las noticias más esperadas en el mundo de la ciencia en los últimos años. Y no es una frase hecha: a un servidor le toca cada mes de enero escribir una previsión para algún medio sobre lo que nos deparará la investigación científica en el año que empieza, y desde 2017 ha figurado en esos pronósticos una noticia que finalmente se nos escapó durante los dos años pasados, y que por fin verá la luz mañana: la primera foto de un agujero negro.

Los agujeros negros, esos objetos de densidad tan inmensa que se tragan cuanto cae bajo su influjo gravitatorio, son uno de los fenómenos cósmicos más populares, a pesar de que hasta ahora jamás han sido vistos directamente; en realidad, nadie sabe con certeza qué aspecto tendrían si pudiéramos contemplarlos desde una distancia segura.

Simulación de un agujero negro creada por Jean-Pierre Luminet en 1979.

Simulación de un agujero negro creada por Jean-Pierre Luminet en 1979.

Las razones por las que nadie ha podido contemplar hasta ahora un agujero negro son de lo más trivial: están muy lejos y son, ejem, negros. Respecto a lo primero, el más cercano que se conoce es Sagitario A*, el agujero negro supermasivo que ocupa el centro de la galaxia, a unos 26.000 años luz de la Tierra. Pese a su masa equivalente a cuatro millones de soles, desde nuestra segura lejanía solo ocupa en el cielo el espacio de un punto diminuto.

En cuanto a lo segundo, vemos los objetos gracias a la luz que reflejan, pero los agujeros negros se la tragan. Sin embargo y aunque no podamos observarlos directamente porque no ofrecen ninguna imagen, sí es posible vislumbrar sus efectos. Por ejemplo, su enorme masa actúa como lente gravitatoria; es decir, deforma la luz de los objetos que se encuentran detrás desde nuestro punto de vista. Así, si pudiéramos acercarnos lo suficiente como para entrar en su órbita, contemplaríamos algo parecido a esta simulación construida en 2016 por el astrofísico francés Alain Riazuelo (y que, por cierto, recuerda a un salvapantallas de las antiguas versiones de Windows):

Pero esta fantasmagórica deformación de los objetos alrededor de una nada en movimiento no es lo único que puede observarse de un agujero negro. Su enorme masa convierte a estos objetos en sumideros cósmicos; y tal como el agua gira en espiral alrededor de un drenaje, un agujero negro puede formar a su alrededor un disco de acreción, compuesto por gases y polvo girando a velocidades cercanas a la de la luz. El calentamiento debido a la fricción de los materiales genera un plasma luminoso, que justo en la frontera del horizonte de sucesos –la distancia del agujero negro a la cual la radiación y la materia ya no pueden escapar– dibuja un anillo de luz donde los fotones describen círculos antes de ser tragados por el sumidero.

Durante décadas, los astrofísicos han formulado predicciones sobre el aspecto de esta “sombra”, donde la luz del horizonte de sucesos desaparece. La relatividad general de Einstein predice una forma circular, mientras que otras hipótesis han propuesto que podría tener una imagen más achatada.

En 1979, el matemático francés Jean-Pierre Luminet utilizó por primera vez un modelo computacional para simular el aspecto de un agujero negro con disco de acreción (el modelo de Riazuelo simula un agujero negro desnudo). Con los medios rudimentarios de la época, tuvo que dibujar a mano uno a uno todos los puntos que la computadora le iba indicando. Lo hizo sobre papel fotográfico de negativo, para que al positivarlo después se vieran como brillantes los puntos que él había dibujado, correspondientes a la luminosidad del disco de acreción. El resultado fue la imagen mostrada más arriba.

La imagen de Luminet muestra el disco de acreción visto desde una ligera altura con respecto a su plano. Para comprender lo que estamos viendo debemos entender que las extrañas propiedades del agujero negro nos ofrecen una imagen diferente a la real; el disco es simplemente un disco luminoso, tal cual. Pero mientras que en una imagen de Saturno los anillos desaparecen detrás del planeta, esto no ocurre en el agujero negro: debido a que actúa como lente gravitatoria, la deformación de la luz hace que veamos la parte posterior del disco por encima, como si se desbordara sobre él.

Por otra parte, el efecto Doppler –el mismo que hace cambiar la sirena de una ambulancia cuando pasa junto a nosotros– hace que se vea más luminosa la parte del disco que se acerca hacia nosotros, y más oscura la que se aleja; por eso lo vemos más brillante a un lado y más apagado al otro. Por último, hay que tener en cuenta que la imagen de Luminet muestra el espectro electromagnético completo, y no solo lo que observaríamos como luz visible.

Décadas más tarde, el físico Kip Thorne se basó en esta imagen de Luminet para crear su propia simulación, que sirvió como base para crear el agujero negro de la película de Christopher Nolan Interstellar. Sin embargo, los responsables de la producción optaron por una versión simplificada y estéticamente más llamativa, con una simetría que desprecia el efecto Doppler (la imagen estaría tomada desde el plano del disco de acreción):

Agujero negro retratado en la película 'Interstellar'. Imagen de Paramount Pictures.

Agujero negro retratado en la película ‘Interstellar’. Imagen de Paramount Pictures.

Como respuesta a esta licencia artística de la película, Thorne y sus colaboradores publicaron una versión más realista:

Simulación de un agujero negro creada por Kip Thorne y sus colaboradores. Imagen de James et al / Classical and Quantum Gravity.

Simulación de un agujero negro creada por Kip Thorne y sus colaboradores. Imagen de James et al / Classical and Quantum Gravity.

En 2007, tres radiotelescopios se unieron para resolver la estructura de Sagitario A*. Con el paso de los años, otros observatorios radioastronómicos se han sumado, creándose una red global llamada Event Horizon Telescope (EHT) cuyo objetivo es convertir la Tierra en un enorme ojo, un telescopio virtual global con la suficiente capacidad de resolución como para poder captar una imagen de Sagitario A*.

El trabajo ha sido titánico; el volumen de datos era tal que no podían transmitirse por internet, sino que debían transportarse en discos físicos por avión hasta las sedes centrales del proyecto en Bonn (Alemania) y el Instituto Tecnológico de Massachusetts.

Pero por fin y después de años de espera, mañana es el día: a las 3 de la tarde en horario peninsular español (13:00 en tiempo universal coordinado), los científicos del EHT darán a conocer los resultados del proyecto mediante siete ruedas de prensa simultáneas en distintos lugares del mundo, una de ellas en castellano desde Santiago de Chile. Si todo ha salido como se espera, será un hito en la historia de la ciencia. Y aquí se lo contaré.

Ciencia semanal: el primer Brexit ocurrió hace 160.000 años

Como vengo haciendo recientemente, aquí les dejo mi selección personal de lo más importante o interesante ocurrido en el mundo de la ciencia en los últimos siete días.

El Brexit original que nadie votó

A veces la ciencia también se suma con astucia a la ola de la actualidad, y parece demasiada coincidencia para ser casual que este estudio se haya publicado precisamente cuando Reino Unido acaba de poner en marcha su proceso de abandono de la Unión Europea. De hecho, la noticia se ha divulgado justamente así, como el Brexit original.

Lo que cuenta el estudio, publicado en la revista Nature Communications, es que hace 450.000 años Gran Bretaña era algo parecido a Dinamarca, unida al continente a través del actual estrecho de Dover por una muralla de roca de 100 metros de alto y 32 kilómetros de largo que encerraba un enorme lago helado, el actual Mar del Norte. Aquella pared rocosa estaba formada por el mismo material que hoy vemos en los acantilados blancos de Dover: creta, una roca de calcio de la que originalmente se obtenía la tiza.

Aquel paisaje espectacular, a juzgar por la ilustración, comenzó a cambiar hace 450.000 años, cuando el lago se desbordó formando siete cascadas que horadaron el suelo en su caída durante cientos de miles de años. En una segunda etapa, hace 160.000 años, la presa sufrió finalmente un desmoronamiento catastrófico a consecuencia del cual, como les gusta decir al otro lado, el continente se quedó aislado.

Recreación del aspecto del antiguo puente de tierra entre Gran Bretaña y Europa. Imagen de Imperial College London / Chase Stone.

Recreación del aspecto del antiguo puente de tierra entre Gran Bretaña y Europa. Imagen de Imperial College London / Chase Stone.

Comienza el retrato del agujero negro

Como ya anticipé aquí, esta semana ha comenzado el trabajo de la red global de radiotelescopios reunidos bajo el nombre de Event Horizon Telescope (EHT), y cuyo objetivo es fotografiar por primera vez en la historia un agujero negro con el suficiente detalle para distinguir su estructura. Esta red planetaria equivale a un solo telescopio del tamaño de la Tierra, lo que proporciona a los científicos una resolución equivalente a la necesaria para contar las costuras de una pelota de béisbol desde casi 13.000 kilómetros de distancia, según comentaron los investigadores esta semana. El objeto de la investigación es Sagitario A*, el presunto agujero negro supermasivo que ocupa el centro de nuestra galaxia.

Aún no hay previsiones sobre cuándo sabremos si el proyecto ha tenido éxito, ni en caso afirmativo, de cúando la imagen estará construida; pero los investigadores estiman que los resultados se harán esperar hasta 2018. Para dar una idea de lo que supone este empeño inédito en la historia de la ciencia basta apuntar una curiosidad: las observaciones de los diferentes radiotelescopios que forman el EHT van a generar un volumen tan inmenso de datos que llevaría demasiado tiempo transmitirlos electrónicamente a la sede principal del proyecto, el Observatorio Haystack del Instituto Tecnológico de Massachusetts. En su lugar, todos estos petabytes de datos llegarán a Haystack por una vía más rápida, el avión.

Amaina la tormenta en Júpiter

No andamos escasos de imágenes de Júpiter, pero el telescopio espacial Hubble ha aprovechado la oposición este mes de abril (la máxima cercanía a la Tierra) para enviarnos nuevos retratos de nuestro vecino más voluminoso. Y aunque el aspecto de Júpiter es de sobra conocido, las nuevas fotos del Hubble confirman algo que los científicos llevan años notando: la Gran Mancha Roja, esa inmensa tormenta de tamaño mayor que la Tierra y que lleva activa al menos más de 150 años, se está reduciendo. La diferencia es muy evidente en la comparación de estas dos vistas, la de la izquierda tomada por la sonda Pioneer 10 en 1973, frente a la nueva del Hubble. Por otra parte, a la derecha y un poco más abajo de la gran peca se va definiendo otra más pequeña que los científicos han bautizado como la Mancha Roja Junior.

Dos imágenes de Júpiter: izquierda, diciembre de 1973 (Pioneer 10); derecha, abril de 2017 (Hubble). Imágenes de NASA.

Dos imágenes de Júpiter: izquierda, diciembre de 1973 (Pioneer 10); derecha, abril de 2017 (Hubble). Imágenes de NASA.

Un paso más hacia la marginación de los gordos

Termino con una noticia preocupante. Recientemente han proliferado en los medios los casos de mujeres que dan un paso al frente para defender su guerra personal contra las tallas minúsculas y reivindicar su propia comodidad dentro de sus cuerpos, más amplios de lo que dictan los cánones de belleza aún vigentes. Prueba indirecta de que estas tomas de postura reciben el aplauso general (al que sumo el mío) es el hecho de que las campañas publicitarias de algunas marcas comerciales se han sumado a la defensa de las “mujeres normales”. La publicidad siempre es oportunista; no crea la ola, sino que se sube a ella.

Por ello resulta aún más curioso que al mismo tiempo, y en sentido contrario, prosiga la campaña de marginación de los gordos. En el nuevo paso que traigo aquí, se trata de un estudio llevado a cabo por un hospital malagueño y financiado por una compañía de seguros. Las aseguradoras llevan años tratando de establecer discriminaciones entre sus clientes por factores relacionados con la obesidad, o tratando de justificar las discriminaciones que ya aplican hacia sus clientes por este motivo. No afirmo que sea el caso del nuevo estudio y la aseguradora que lo apoya; simplemente sitúo la información en el contexto de un debate actual.

Lo que cuenta el estudio es que los trabajadores obesos españoles son más propensos a acogerse a bajas laborales por enfermedades no relacionadas con el trabajo que sus compañeros delgados. La conclusión de los investigadores es “la necesidad de desarrollar intervenciones efectivas dirigidas a reducir el impacto negativo de la epidemia de obesidad entre la población trabajadora”.

Quiero dejar clara mi postura al respecto. Con los datos disponibles hoy, y a pesar de los muchos matices que he comentado aquí en ocasiones anteriores, debemos continuar dando validez a la hipótesis de que la obesidad es un factor de riesgo en un amplio espectro de dolencias (aunque debe distinguirse, como bien hace el estudio, entre las personas obesas metabólicamente sanas o enfermas); esto no es un secreto para nadie. Y que, por tanto, las recomendaciones sobre estilos de vida destinados a reducir la prevalencia de esta condición son consejos útiles de salud pública.

En cambio, otra cosa muy diferente es llevar a cabo un estudio que revela un dato de por sí nada sorprendente, pero cuya puesta de manifiesto ofrece un motivo de estigmatización de las personas obesas en sus puestos de trabajo. Piensen ustedes en un ejemplo similar; hay muchos posibles. A mí se me ocurre este: es muy probable que las madres sin pareja con hijos pequeños falten más a sus puestos de trabajo que las madres con pareja o las mujeres sin hijos. No creo necesario explicar el porqué. Y sin embargo, a nadie en su sano juicio se le ocurriría mostrar en un estudio cuánto más se ausentan estas mujeres de su trabajo, o qué coste económico tiene su menor productividad.

E incluso en este caso, las madres eligen serlo; las personas obesas, no. Muchas de ellas desearían no estar gordas, y llevan a cuestas su obesidad con suficiente vergüenza, incomodidad y baja autoestima, como para además colocarles una etiqueta de malos trabajadores. El estudio no aporta ningún bien, salvo tal vez para la aseguradora que lo financia; no revela ningún nuevo dato científicamente relevante, ni porporciona ninguna conclusión valiosa de utilidad en salud pública. Simplemente, sienta en España un precedente peligroso en ese camino hacia la estigmatización de las personas obesas que algunos se están empeñando en recorrer.

Arranca la caza del agujero negro

Uno de los momentos científicos estelares previstos para este 2017 está a punto de comenzar: en una semana desde hoy, el equipo de investigadores del Event Horizon Telescope tratará de fotografiar un agujero negro por primera vez en la historia.

En realidad, ya tenemos imágenes de agujeros negros. Si miramos hacia el centro de nuestra galaxia, allí está Sagitario A*, un agujero negro con unas cuatro millones de veces la masa del Sol, pero cuyo radio (6.700 millones de kilómetros) es solo algo menos de 10.000 veces el de nuestra estrella.

Imagen de rayos X de Sagitario A* tomada por el observatorio Chandra. Imagen de NASA.

Imagen de rayos X de Sagitario A* tomada por el observatorio Chandra. Imagen de NASA.

Es precisamente esta inmensa densidad la que confiere a los agujeros negros sus propiedades peculiares, pero en realidad estos objetos son simplemente estrellas (o lo que queda de ellas) con una masa tan monstruosa que atraen hacia sí todo lo que cae en sus cercanías, incluyendo la luz; en concreto, todo lo que se acerca más allá de una frontera llamada horizonte de sucesos. Pueden imaginar un imán; hay que acercarlo a una determinada distancia de otro para que notemos la atracción entre ambos. Aplicado a la gravitación de los agujeros negros, ese límite sería el horizonte de sucesos.

Pero no, no miren al cielo. Desde la Tierra no podemos ver Sagitario A* porque su brillo se pierde en la neblina cósmica de los brazos en espiral de la Vía Láctea; es lo que los astrónomos llaman extinción interestelar. O dicho de forma más simple, no resplandece lo suficiente como para que podamos observarlo desde aquí. Pero los científicos sí han logrado fotografiar su potente emisión de ondas de radio. La radio también es luz, aunque no visible para nuestros ojos; sí para los radiotelescopios. Fruto de estas observaciones son imágenes como la que inserto a la derecha, tomada por el telescopio espacial de rayos X Chandra de la NASA.

En realidad habría que aclarar, para los puristas, que el nombre de Sagitario A* no designa exactamente un agujero negro. Este nombre se aplica a un objeto en el centro de la galaxia que emite una potente señal de ondas de radio. La hipótesis generalmente aceptada es que este objeto esconde en su interior un agujero negro supermasivo que no tiene un nombre particular, sobre todo porque su existencia no está demostrada. Pero incluso los propios astrónomos se refieren a él con el nombre de Sagitario A*, o Sgr A*.

Queda claro así que imágenes como la de arriba muestran el agujero negro, pero no: una foto de un huevo es una foto de un huevo, pero en realidad muestra solo la cáscara del huevo. Lo que los astrónomos se disponen a hacer ahora es ofrecernos una imagen de la clara y la yema. En este caso la yema es negra y no puede verse, pero los científicos confían en fotografiar el horizonte de sucesos gracias al Event Horizon Telescope (EHT).

El EHT no es un telescopio tal como lo entendemos, sino una red formada por varios radiotelescopios dispersos por todo el mundo, entre ellos el plato de 30 metros situado en el pico Veleta de Sierra Nevada y perteneciente al Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM), una colaboración franco-germano-española participada por el Instituto Geográfico Nacional.

En la práctica, esta combinación de telescopios equivale a uno solo del tamaño de la Tierra, lo que puede ofrecer la resolución suficiente para distinguir el horizonte de sucesos del agujero negro. O al menos eso es lo que esperan los responsables del experimento; según una comparación que suelen citar, la resolución del EHT al observar Sgr A* equivaldrá a poder distinguir una uva sobre la superficie de la Luna.

A partir del próximo 5 de abril y hasta el 14, el consorcio del EHT va a tratar de obtener esa imagen. Los investigadores confían en distinguir el disco de polvo y gas que orbita en torno al agujero negro, y cuya luz dispersada estará distorsionada por la enorme masa del objeto. La imagen esperada será más bien la de algo parecido a una media luna, en lugar de un disco.

Tres versiones de la imagen del agujero negro para la película 'Interstellar' según Kip Thorne y sus colaboradores. La inferior es la más realista; la superior es más simplificada y próxima a lo que se mostró en la pantalla. Imagen de James et al, Classical and Quantum Gravity.

Tres versiones de la imagen del agujero negro para la película ‘Interstellar’ según Kip Thorne y sus colaboradores. La inferior es la más realista; la superior es más simplificada y próxima a lo que se mostró en la pantalla. Imagen de James et al, Classical and Quantum Gravity.

Una representación relativamente realista del aspecto que tendría un agujero negro para un observador cercano aparecía en la película de 2014 Interstellar. El director Christopher Nolan y el equipo de efectos visuales contaron con la colaboración del físico teórico Kip Thorne. En un estudio posterior, Thorne y sus colaboradores explicaron cómo habían diseñado la imagen del agujero negro. Aunque Nolan decidió modificar más que ligeramente el gráfico diseñado por Thorne para darle un aspecto más llamativo de cara al espectador, los científicos consideran que el de Interstellar es el retrato más fiel de un agujero negro mostrado hasta ahora en el cine.

El experimento del EHT no solo podrá confirmarlo, sino que haría algo de mucho más peso: proporcionar la primera prueba palpable de la existencia de los agujeros negros y de su estructura, pronosticada durante décadas por la teoría. De lograrse, será sin duda, imprevistos mediante, la imagen científica de este 2017, y una foto para la historia del conocimiento del cosmos.