“El Ojo de Sauron”: la tecnología tras la “foto” del primer agujero negro que hemos visto los seres humanos

No es solo una foto. El mundo ha sido testigo de una proeza tecnológica sin precedentes, en donde se ha logrado vencer enormes limitaciones para poder evidenciar la existencia de una teoría. Antes solo teníamos vibraciones, ondas gravitacionales, resonancias y otras referencias medibles. Hoy, ya tenemos un primer retrato.

Pongamos en perspectiva la proeza. Esta “foto”, la que muchos comparan con “El Ojo de Sauron” en redes sociales, ha requerido convergencia de esfuerzos. Se obtuvo utilizando 8 telescopios alrededor del mundo, todos bajo la supervisión de una colaboración bautizada como “Event Horizon Telescope”.

La captura de la información fue realizada durante 5 días, y nos muestra una enorme cantidad de gas luminoso girando alrededor de este agujero negro ubicado en el centro de M87, una galaxia ubicada a 54 millones de años luz de nuestro planeta. Cada segundo, la luz recorre 300 mil kilómetros. Imagina la distancia recorrida en 54 millones de años.

De otro lado, esta “foto” no es una “foto”. Cuando hablamos de fotografía, hablamos de un proceso mediante el que capturamos ingreso de luz a un sensor. La luz evidencia los colores y las distancias, por lo que las fotografías son el registro de un momento. Un agujero negro absorbe luz, pero también cuenta con una enorme fuerza gravitacional.

Estamos hablando del “horizonte de sucesos”, el borde en el que hasta las ondas de radio se ven afectadas por la gravedad. Esta es la frontera que muestra la lucha de la luz por escapar de la absorción. Este es el escenario en donde ocurre el fenómeno capturado, el momento en que la luz lucha por seguir brillando, antes de caer en la oscuridad total.

Para ver el límite del agujero negro entre la luz y la oscuridad, los astrofísicos capturaron ondas de radio (luz de 1.3 milímetros en longitud de onda, invisible para el ojo humano) emitidas por el gas que gira alrededor del agujero negro. El gas emite luz de diferentes longitudes de onda, incluida la luz visible; pero los investigadores eligieron esta longitud de onda en particular porque puede navegar a través de galaxias enteras e, incluso, la propia atmósfera de la Tierra sin ser absorbida.

Pero aún necesitaban un buen clima en los ocho sitios de sus telescopios para ver el agujero negro. Antes de encender sus telescopios, tenían que controlar la humedad en el aire, pues demasiada humedad arruinaría sus imágenes. Para minimizar la posibilidad de lluvia, construyeron los telescopios en regiones secas, incluyendo el Polo Sur y el Desierto de Atacama en Chile.

Tomó dos décadas de trabajo capturar la imagen. Parte de ese esfuerzo fue diseñar, construir y transportar hardware a varios sitios de telescopios. Pero también tenían que anticipar lo que podrían ver al apuntar al agujero negro, y capturar la escena con la mayor precisión posible.

Feryal Özel, miembro del equipo observador, ha estado trabajando en la fotografía de un agujero negro desde sus días de estudiante graduado de la Universidad de Arizona en el 2000, y en esos años ha creado millones de simulaciones de estos fenómenos, cada uno con diferente masa, velocidad de giro u orientación, entre otras cosas. Para lograr precisión en sus estudios, añadió la tecnología que aportan las tarjetas gráficas de nueva generación que encontramos en las PC para gamers, pues entregan mayor calidad de proceso en menos tiempo.

Estas simulaciones ayudaron a informar cómo diseñar los telescopios y hacia dónde apuntar, además de analizar qué tecnología de lentes debería ser usada: “Es como pasar del lente de un teléfono barato a usar una cara de alta definición para IMAX”, mencionó el astrofísico Andrew Strominger de la Universidad de Harvard. A pesar de la emoción, solo hemos visto el borde. No hemos logrado aun ver algo dentro del agujero negro. Lo bueno es que ya tenemos un sólido punto de partida.