Lo que se ve en la imagen es más grande que todo nuestro Sistema Solar, así lo señalan expertos que calcularon masa gravitacional. Foto: EHT

Juan Diego Soler es, quizás, uno de los pocos astrofísicos colombianos de talla mundial que puede hablar con mayor conocimiento y destreza sobre agujeros negros. Trabaja en la astrofísica estudiando campos electromagnéticos en el medio interestelar y está radicado en Europa hace mucho tiempo.

Para él, lo que se dio a conocer este miércoles es un hecho “tremendo” y cree que tiene un componente más interesante que no se muestra todavía en la imagen, él lo llama polarización de la luz, algo que tiene que ver con el ecosistema que ha creado el mismo agujero, “Y eso toca directamente mi área de investigación”, afirma.

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Según Soler, en realidad este es un hecho inédito por el esfuerzo internacional. Pero si hay alguien que se debe llevar el crédito por la revelación de la foto es el matemático Roy Kerr, un estudioso neozelandés que comprobó la solución exacta a las ecuaciones de la relatividad general dejadas por Einstein. “Sin duda, Kerr es candidato a Nobel”, augura.

Aunque el científico colombiano estuvo en uno de los radiotelescopios que fotografió el agujero, evita decir que sabía del trabajo, de hecho, confirma que se enteró hoy mismo de que su estancia allí coincidió con la observación internacional que se hizo en abril de 2017.

Sin embargo, Soler desliza una referencia al hecho de que descubrimientos como este se seguirán dando. Incluso, advierte que Colombia podría estar dentro de los planes de investigación internacional, pues aquí habría la tecnología estándar para hacerlo.

Lo que sigue es una síntesis del diálogo telefónico con el astrofísico cafetero minutos después del anuncio hecho por científicos del Even Horizon Telescope (EHT) distribuidos en seis conferencias de prensa que tuvieron lugar a la misma hora, 13:00 GMT, en Bélgica, Santiago de Chile, Shanghái, Tokio, Taipei y Washington D.C., para presentar esta imagen histórica.

Juan Diego Soler delante del telescopio de 30 metros de diámetro ubicado en la loma Dilar, Pico Veleta en la Sierra Nevada de Granada. Ese radiotelescopio es uno de los 8 que se usaron para la observación del agujero negro.

¿Por qué es tremendo lo que vimos hoy en la fotografía del agujero negro?

Hay dos aspectos bien importantes de esa imagen. Primero, hacerla requiere esfuerzos de cooperación internacional, esfuerzos económicos y trabajo de mucha gente, esto no se hubiera podido hacer en ningún otro momento de la historia. Es lo mejor de nuestra tecnología, lo mejor para comunicarnos entre países y lo mejor de nuestros científicos para hacer este tipo de análisis. Entonces, es tremendo porque es un hito de la colaboración científica de la humanidad y para la ciencia básica.

Es otro hito para la ciencia básica porque estamos viendo una representación de las ecuaciones de Einstein y la solución de dichas ecuaciones de un objeto tremendamente denso que, hasta hora, solo había sido predicho, teníamos simulaciones numéricas, teníamos las soluciones a las ecuaciones pero nunca lo habíamos visto directamente.

Ese anillo de luz que se ve a través del agujero negro es la masa alrededor de un objeto en el espacio-tiempo que es tan denso que ni siquiera la luz puede escapar y  estamos viendo cómo se comporta la materia alrededor de ese objeto tan particular para las leyes de la física.

Hasta ahora solo había ilustraciones artísticas de agujeros negros como esta que fue hecha por la NASA. Foto: NASA/JPL Caltech

Juan Diego, “ni si quiera la luz logra escapar”. Entonces, ¿qué es la luz amarilla que se aprecia en la fotografía? 

Los agujeros negros se forman cuando se mueren las estrellas, entonces crea una región de espacio-tiempo extremandamente densa. Luego se comienza a condensar materia en un volumen muy pequeño. De esos agujeros negros que vemos no tenemos respuesta de su origen pero son regiones del espacio que están constantemente alimentándose de materia. Lo que vemos al rededor del agujero es esa materia de la que se está alimentando y de últimas están las órbitas de esa materia alrededor de ella, es como cuando la tierra gira al rededor del sol y a pesar de que tenemos atracción gravitacional al sol, la tierra no cae dentro del sol.

De la misma forma hay órbitas que existen al rededor de ese agujero negro. Es como si fuera un sifón, si usted se lo quiere imaginar, el sifón va absorbiendo el líquido. Sin embargo, usted ve un movimiento circular en la medida que va cayendo y pues esa materia que va cayendo, no cae directamente de forma instantánea por más que sea la atracción gravitacional.

El horizonte de eventos es el borde del agujero negro y de ahí nada se puede escapar. Lo que vemos como ese círculo negro es el horizonte de eventos y lo que vemos como brillo amarillo es luz en frecuencia de radio en 230 gigahertz. Si usted tomara la foto con luz visible no se vería nada, porque hay tanta materia delante que no se vería lo de atrás. Además, allá no hay luz.

¡Inédito! La primera foto de un agujero negro: “Un absoluto monstruo” tres millones de veces más grande que la Tierra

Entonces, ¿esta es la primera fotografía de un agujero negro en la historia?

Es la primera vez que tenemos una imagen directa y es lo mejor que podemos hacer porque obviamente no se puede ver nada de lo que hay en el agujero. Pero lo que si vemos es el efecto de espacio-tiempo. Parte de esa luz que vemos ahí viene detrás del agujero. Esa luz, que está detrás, puede ser doblada casi por la atracción gravitacional y la vemos al frente. Teníamos evidencias indirectas de la presencia de estos agujeros y sus efectos, pero ahora si lo estamos viendo por primera vez.

Este agujero negro está a miles de años luz. ¿Es posible llegar allá con un objeto distinto a un telescopio?

Nos tomaría miles de años llegar a ese agujero negro, es decir, esto está mucho más allá de nuestras posibilidades. Ni si quiera podríamos ir al agujero negro que está en el centro de nuestra galaxia, ese objeto que tenemos ahí está a unos 30 mil años luz. Es decir, nos tomaría 30 mil años llegar a ese sitio si nos moviéramos con la nave más potente que tenemos ahora.

Esta es una representación de Sagitario A* o Sgr A*, un agujero negro masivo en el centro de la Vía Láctea.

Con este telescopio tampoco fue fácil. Por ejemplo, piénselo de la siguiente manera. Para ver un objeto que está tan lejos, con esa resolución, usted necesita un telescopio muy grande. Cuando usted tiene un balón de fútbol, usted puede verlo a unos 700 metros. Pero el ojo no le da cuando está más allá. Un telescopio espacial como el Hubble, que está por fuera de la atmósfera, puede ver un balón en Caracas si lo está viendo desde Bogotá. Entonces, para ver un objeto como este que está tan lejos, se utilizaron distintos radiotelescopios en diferentes lugares del mundo que, al unirse, se vuelven un sistema que se comporta como si fuera un telescopio del tamaño de la tierra.

El director de la iniciativa EHT, Sheperd Doeleman, señaló que el desafío es comparable a observar desde la Tierra una naranja que se encuentra en la superficie de la Luna.

¿Quién es Roy Kerr y por qué es importante en el momento?

Es un matemático que solucionó las ecuaciones de Einstein y se inventó una cosa que luego se llamó la ‘métrica de Kerr’, que es una forma de escribir la geometría del espacio al rededor de los objetos. La métrica de Kerr permite hacer la predicción de cómo se verá ese objeto y cuál es la masa que va a tener. En los premios Nobel se valora mucho esas contribuciones a la física fundamental, porque son problemas que nadie pensó antes y que hoy podemos comprobar de forma observacional. Entonces, Kerr, al solucionar las ecuaciones de Einstein y al predecir la masa de esos objetos, es un perfecto candidato al premio Nobel.

El agujero negro fotografiado en el corazón de la galaxia M87 tiene la forma circular que había anticipado Einstein con su teoría de la relatividad. Foto: archivo Einstein

¿Usted participó de forma directa o indirecta en alguno de los grupos que hizo el descubrimiento fotográfico del agujero negro?

No directamente, pero me enteré que yo estuve en uno de los telescopios que estaba haciendo este tipo de observación. Fue en abril de 2017 y estaba trabajando en un instrumento para el telescopio de 30 metros que queda en Granada, España. Y estaba trabajando con ese instrumento, instalándolo en el telescopio y las observaciones que estaban haciendo, justo antes, correspondían a este descubrimiento que se dio a conocer hoy. Estuve ahí por accidente, yo sabía que estaban haciendo interferometría (técnica usada en esta observación), pero en realidad no sabía que estaban apuntando hacia la galaxia M87. Entonces, si yo estaba ahí.

Yo trabajo en un área de la astrofísica, estudio los campos electromagnéticos en el medio interestelar. Esas observaciones que se revelaron hoy tienen otro componente que no se muestra en esta imagen y que, probablemente, están analizando la polarización de la luz. Esa polarización de la luz será super interesante porque revelará cuál es el campo magnético que existe alrededor de este agujero negro, es decir, el ecosistema que está creando el agujero. Y eso toca directamente mi área de investigación.

En la vereda Agua Caliente de Chocontá Cundinamarca está la emblemática infraestructura de comunicaciones que funciona desde la época en la que el hombre pisó la luna. Esa tecnología es susceptible de futuras investigaciones para observar el espacio.

Juan Diego, entonces esta una investigación de hace tiempo pero que apenas comienza…

Si, de hecho déjeme le cuento cómo se hizo esto. Mientras en España estaban mirando el espacio, posiblemente en Hawai no era posible por temas de tiempos estacionales, de nubosidad. Entonces, hacer las capturas del espacio requirió paciencia y sincronización de alta precisión. Luego tuvieron que combinar todas las imágenes para finalmente configurar el gran Even Horizon Telescope. De hecho, las antenas que están en Chocontá, Colombia, pueden llegar a ser, eventualmente, parte de este tipo de experimentos, esas antenas son estándar a nivel mundial. Esas mismas antenas las están integrando en África con esos radiotelescopios. Esto tiene mucho potencial y demuestra que a través de la cooperación de muchos países se puede, por eso antenas como las que tenemos en Colombia podrían ser útiles para futuras observaciones.

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Foto de Agujero Negro: ¿Colombia podría integrarse a este tipo de observaciones del espacio?
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Foto de Agujero Negro: ¿Colombia podría integrarse a este tipo de observaciones del espacio?
Descripción
La pregunta proviene de una conversación con Juan Diego Soler, el astrofísico colombiano radicado en Europa que trabajó en uno de los radiotelescopios que hizo el descubrimiento.
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