El científico argentino que trabajó para develar la histórica primera imagen de un agujero negro

La imagen del anillo de fuego alrededor de un círculo negro terminó con todas las especulaciones y bonitos dibujos o representaciones ilustrativas que tantas revistas científicas y hasta películas habían imaginado. La imagen de un agujero negro estaba frente a la vista, por primera vez en la humanidad.

La fotografía captada del agujero negro dentro de la galaxia Messier 87 (M87), ubicado a 53,3 millones de años luz de la Tierra, gracias a un gran trabajo colaborativo que involucró 8 grandes telescopios alrededor del planeta y 200 científicos de 60 prestigiosas instituciones del mundo, asombró a todos y volvió a remarcar que la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein, publicada en 1915 y ampliada por él 10 años después, está más vigente que nunca.

En abril de 2017, los observatorios se unieron para observar los 'horizontes de eventos' de los agujeros negros, el límite más allá del cual la gravedad es tan extrema que incluso la luz no puede escapar.

El argentino Luis Lehner es uno de los científicos que estuvo involucrado directamente en este estudio internacional. Físico teórico de la Universidad Nacional de Córdoba, que emigró en 1994 para realizar estudios posdoctorales en Física, vive en Toronto, Canadá y trabaja en el Instituto Perimeter de Física Teórica, situado en la localidad canadiense de Waterloo, que es uno de los centros más importantes de Física del mundo.

"Mi trabajo allí fue dirigir a varios estudiantes que participaron de la parte integral de la creación de los modelos para poder obtener esta primera foto de un agujero negro", explicó a Infobae el especialista que se encuentra ahora en su Córdoba natal, participando del GRAV19, un congreso internacional de cosmología que reúne a los grandes expertos gravitacionales del mundo.

Lehner supervisó millones de fotos que terminaron en la secuencia final necesaria para armar la foto final del agujero negro. Un trabajo delicado, minucioso y complejo que llevó 2 años hasta completarlo.

"Un agujero negro es una región del espacio tiempo, que tiene tanta gravedad, que impide que los rayos de luz puedan escapar del mismo. Cuando uno tira una piedra hacia arriba, escapa de la gravedad que la atrae y luego cae. Pero dentro de un agujero negro nada puede escapar, ni siquiera una pequeña piedra lanzada con mucha energía o velocidad, porque es tan fuerte su fuerza gravitatoria que nada puede salir de él", resaltó el científico que se doctoró en Pittsburgh e hizo dos posdoctorados en Austin y Vancouver.

Y agregó: "El próximo paso es enterder mejor a los agujeros negros y tratar de ver los límites de la Teoría de la Gravedad de Albert Einstein, que hoy por hoy sigue siendo una teoría útil para describir estos extremos gravitatorios extremos. Y eventualmente, si encontramos diferencias con la teoría de Einstein, poder elaborar una nueva que la suplante".

Según explicó Lehner, "el impacto de lo que hoy se anunció es cómo la tecnología que se ha usado y el esfuerzo común de más de 200 científicos que nos ha llevado a la posibilidad de medir y tomar una foto de la densidad de un agujero negro y comenzar a inferir el comportamiento de la gravedad a esa escala y cómo influye la materia a su alrededor".

"Gracias a la ingeniería y las capacidades humanas se pudieron combinar el trabajo de 8 telescopios alrededor del mundo para poder lograr una única imagen. Así, se pudo obtener un telescopio de lente efectiva del tamaño del diámetro de la Tierra", precisó el experto.

Y sobre el origen del proyecto, aclaró que "la investigación comenzó gracias a diversas ideas de varios científicos que confluyeron en estudiar otras frecuencias de datos en pos de develar una de las preguntas más grandes que los científicos nos hacemos respecto al Universo: cómo son y funcionan los agujeros negros y el rol que tienen en la formación de una galaxia".

Un evento extraordinario

Daniel Barraco es el director de Plaza Cielo Tierra, un Centro de Interpretación Científica creado por la UNC y el Gobierno de la Provincia de Córdoba, donde se realizó la transmisión en Argentina.

"Es un evento muy importante, descripto hace más de 100 años por Einstein y que hoy podemos corroborar. Es algo histórico. La imagen es un tesoro precioso ya que pudimos transformar un concepto matemático en un objeto físico, algo que podemos testear, y medir y observar repetidamente", afirmó Barraco a Infobae y resaltó que este hallazgo es clave para confirmar las predicciones de la relatividad de Einstein y estudiar estos cuerpos, fundamentales en la evolución de las galaxias.

"Pudimos observar que el agujero negro gira en dirección a las agujas del reloj y presenta una importante luminosidad en el extremo inferior, producto de la luz que se dobla y que debió salir por atrás, pero no lo puede hacer", indicó el científico.

Y agregó: "El agujero curva el espacio tiempo y curva la luz. Tiene un disco de materia alrededor que gira a una gran velocidad y se calienta de forma extrema, por lo que emite fotones en distintas frecuencias. Nosotros pudimos analizar esas frecuencias de radio y obtener esta imagen".

El físico John Archibald Wheeler inventó el término "agujero negro" en los años 1960, aunque no son agujeros ni negros, pero su nombre ha influido en el imaginario colectivo.

Según la ley de la relatividad general publicada en 1915 por Albert Einstein, que permite explicar su funcionamiento, la atracción gravitacional de estos "monstruos" cósmicos es tal que no se les escapa nada: ni la materia, ni la luz, sea cual sea su longitud de onda.

Por lo tanto, no se pueden observar directamente. Además, la fuerza de gravedad que emana del agujero negro es tan fenomenal que no se ha logrado recrear en laboratorio.

"Esta imagen nos acerca a la idea central de Albert Einstein. Las ondas gravitacionales nos indicaron qué pasa con el espacio tiempo cuando está altamente perturbado y tiene mucha dinámica. En cambio aquí en el agujero negro todo está quieto. La materia está cayendo en su interior", precisó Lehner.

Y agregó: "Hay consistencia entre esta imagen y la Teoría de Einstein, hay consistencia con el efecto lente de gravedad y es una excelente oportunidad para que en el futuro podamos seguir estudiando su comportamiento y confrontarlo con la Teoría de la Relatividad".

El agujero curva el espacio tiempo y curva la luz. Tiene un disco de materia alrededor que gira a una gran velocidad y se calienta de forma extrema, por lo que emite fotones en distintas frecuencias. Los científicos pudieron analizar esas frecuencias de radio y obtener la espectacular e inédita imagen.

La científica Gabriela González, es también cordobesa como Lehner y profesora de Física y Astronomía en EEUU, formó parte del equipo de científicos que ganó el Nobel de Física en 2017 por haber medido por primera vez la existencia de ondas gravitacionales, lo que permitió comprobar en primer término la teoría de Albert Einstein. Ahora, con la foto, se completa más esta comprobación.

El estudio del Universo se venía haciendo mediante el uso de ondas electromagnéticas. Pero desde el 14 de septiembre de 2015 todo cambió. Ese día, el equipo liderado por la científica argentina detectó la primera onda gravitacional en la historia. Se abrió una nueva ventana al universo que nunca se había observado, o mejor dicho, escuchado.

"En 1915 Eistein publicó su Teoría de la Relatividad General, que es una teoría de la gravedad, en donde explica que las masas deforman el espacio y las estrellas y planetas se mueven siguiendo las curvas del espacio-tiempo", explicó la licenciada en Física en los estudios de Infobae.

"También predice que cuando las masas se mueven, por ejemplo, si hay dos estrellas girando entre sí o una alrededor de otra, o la Tierra alrededor del Sol, ese espacio-tiempo se ondula y esas ondulaciones las llamó ondas gravitacionales que se llevan energía y hacen que los astros se acerquen cada vez más", destacó la experta.

Y agregó: "Primero, aprendimos que el Universo se expande a través de la captación de las ondas electromagnéticas, que básicamente es la luz que proviene de las estrellas. Esas son visibles. Pero además hay otras ondas electromagnéticas, como los rayos X, los rayos gamma, las microondas. Son campos eléctricos y magnéticos producidos por cargas eléctricas; por electrones".

"En cambio las ondas gravitacionales son ondas de espacio tiempo producidas por las masas. A veces esas masas son estrellas y producen las dos ondas. A veces, son agujeros negros y solo producen ondas gravitacionales. Porque el espacio tiempo es curvo, la luz en lugar de viajar en línea recta como se pensaba antes de la teoría de Einstein, si se encuentra con una masa grande, se dobla", precisó González.

No solamente detectando más señales de agujeros negros o de estrellas de neutrones, sino también proveniente de explosiones de supernovas, de estrellas rotantes en nuestra galaxia y lo que más me gustaría captar es algo de origen desconocido", agregó con una sonrisa cómplice y apelando a seres inteligentes que vivan en otros planetas.

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