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Astrofísico de Chetumal toma parte en fotografía de agujero negro

El doctor Sergio Dzib Quijano (primero de la derecha) con un grupo de científicos en la sala de control del Gran Telescopio Milimétrico

Aportación peninsular

“Los agujeros negros son el objeto astronómico más exótico que existe”, responde Sergio Abraham Dzib Quijano cuando se le pregunta la razón del interés en esas zonas del universo. Usa la palabra “objeto”, pero, como él mismo advierte, “en realidad no sabemos lo que es”.

“Hay tanta masa en un espacio tan reducido que la distorsión del espacio-tiempo es muy grande”, indica el doctor en Ciencias en Astrofísica, originario de Chetumal y uno de los integrantes del equipo mexicano que formó parte del consorcio internacional que obtuvo la primera fotografía de un agujero negro.

Estas regiones del universo funcionan como laboratorios astronómicos y, de hecho, la imagen del ubicado en el centro de la galaxia Messier-87 (M87), que fue revelada el miércoles pasado, “es muy importante porque muestra una de las predicciones de la Teoría de la Relatividad General, la del horizonte de eventos, ese punto del que nada puede escapar, ni la luz”.

La fotografía del agujero negro de M87 —a 53.3 millones de años luz de la Tierra— es la primera que se da a conocer, pero como parte del proyecto Telescopio de Horizonte de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés) también se observó el que se encuentra en el centro la Vía Láctea, revela al Diario el doctor Dzib Quijano, uno de los dos peninsulares que participaron en los trabajos (el otro es el doctor Arturo Iván Gómez Ruiz, de Campeche).

La elección no fue gratuita. “Se esperaba que los de Messier-87 y el centro de nuestra galaxia fueran mayores y se pudiera ver el efecto de un anillo”, precisa.

“La razón por la cual primero salieron los resultados de Messier-87 es que el agujero negro de esta galaxia es dos mil veces mayor que el de la Vía Láctea”, indica.

El consorcio tiene otros agujeros negros, más pequeños, como candidatos a observaciones futuras.

Los trabajos en México se realizaron desde el Gran Telescopio Milimétrico “Alfonso Serrano” de Puebla, que formó parte del arreglo de ocho antenas —ubicadas en Estados Unidos (Arizona y Hawai), Chile, España y la Antártida— que produjo la imagen del agujero negro a partir del procesamiento de ondas de radio.

¿Y por qué no tomar una fotografía apuntando la cámara directamente al objetivo? “La resolución angular (la capacidad para distinguir entre dos puntos muy cercanos) que necesitaríamos sería muy, muy grande”, señala el doctor Dzib Quijano. “Y aun si uno tomara una cámara que tuviera esa resolución, hay mucho polvo entre las estrellas que oscurece la visión. Pero con las longitudes de onda de radio, en este caso milimétrica, ese polvo se vuelve transparente, la radiación fácilmente lo puede atravesar”.

Impacto científico

El investigador considera que, además de contribuir al mejor conocimiento de los agujeros negros, el proyecto tendrá impacto en la generación de imágenes astronómicas de ultra-alta resolución, además de que en el futuro la tecnología desarrollada con este propósito podría encontrar aplicaciones en la vida cotidiana.

Aunque fue en 2017 cuando se logró el arreglo de ocho antenas, la investigación comenzó años antes. En 2009 se publicaron los resultados del primer estudio al respecto, pero en ese entonces se contaba solamente con tres antenas y “no se podían hacer imágenes con tan poca información”, explica el doctor Dzib Quijano.

Hace dos años se sumaron al arreglo el telescopio ALMA, en el desierto de Atacama, en Chile, y el Gran Telescopio Milimétrico “Alfonso Serrano”, que “fueron parte esencial de las observaciones” al favorecer un incremento de la sensibilidad de los instrumentos y el número de datos producidos.

Según precisa el astrofísico quintanarroense, en su mayoría los participantes mexicanos, encabezados por Laurent Loinard, del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM, intervinieron solo en las observaciones, que propiamente tuvieron lugar en cuatro noches de abril de 2017.

Los datos obtenidos en esas jornadas se almacenaron en discos duros que posteriormente se enviaron a Estados Unidos y Alemania para que se contara con un par de copias. Siguieron meses en que la información fue procesada para finalmente obtenerse la imagen.

En México dos instituciones se involucraron en el proyecto: el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (Inaoe), que opera el Gran Telescopio Milimétrico y aportó el personal experto en el manejo de la antena, y el Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, a través de especialistas en la técnica de interferometría de línea de base muy larga. El doctor Dzib, de este último grupo, fue invitado a participar por Loinard, su maestro en el posgrado.

En total “fueron más de 300 personas las que jugaron un rol” para llevar al cabo un “trabajo titánico”. Se requerían no solamente expertos para efectuar las observaciones, sino también otros que comprobaran que los datos se estaban registrando correctamente, los instrumentos funcionaran de manera precisa, coordinaran la labor entre los telescopios y desarrollaran software.

La investigación internacional continúa y ya se planean otras observaciones.

“Todos hemos tenido alguna concepción de los agujeros negros, sin embargo postular su existencia había sido muy difícil”, admite el doctor Dzib. “Ésta (la foto) es la prueba más exacta hasta ahora de la existencia de los agujeros negros”.— Valentina Boeta Madera

Dimensiones

El agujero negro en el centro de M87 tiene siete mil millones de veces la masa del Sol. Su horizonte de eventos equivale a diez veces las dimensiones de nuestro Sistema Solar.

Sergio Dzib Quijano

En la actualidad trabaja con el grupo de astronomía milimétrica y submilimétrica en el Instituto de Radioastronomía Max Planck en Bonn, Alemania.

Especialización

Astrometría de objetos estelares jóvenes usando interferómetros de líneas de base muy larga.

Otros participantes

Por el Inaoe, Sandra Bustamante, Édgar Castillo, David Sánchez Argüello y Jonathan Tavares, y, por el Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, Antonio Hernández y Gisela Ortiz.

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