Ciencias

El agujero negro SgrA* comentado por el astrofísico Eric Gourgoulhon

Sciences et Avenir: Te dedicaste al estudio teórico de los agujeros negros durante varios años. ¿Cómo te sentiste cuando se reveló la imagen de SgrA*?

Eric Gourgoulhon: Fue un momento fabuloso. Cuando comencé a interesarme por los agujeros negros, estaba lejos de imaginar que algún día podría ver uno «real», y no solo una simulación. Entonces, ¡dos agujeros negros! Porque este es, en mi opinión, el aspecto más importante de este resultado: ahora tenemos la imagen de dos agujeros negros y, por lo tanto, la prueba segura de su existencia.

Sin embargo, uno podría estar un poco decepcionado de que la imagen SgrA* se parezca mucho a la M87* revelada en abril de 2019.

Para los astrofísicos, esta similitud es, por el contrario, muy tranquilizadora. Esto corresponde bien a las simulaciones de agujeros negros cuya apariencia no cambia fundamentalmente con su masa. Y eso es un alivio. Porque mientras solo tuviéramos M87*, podríamos decir que podría ser una coincidencia. La resolución no es muy buena: podríamos haberlo interpretado como un agujero negro porque queríamos ver un agujero negro. Pero con una segunda imagen, ya no hay dudas.

De hecho, de un agujero negro se distingue especialmente una especie de anillo de fuego alrededor de una masa oscura. ¿Qué vemos realmente?

La imagen es en realidad más difícil de interpretar de lo que uno podría imaginar. El agujero negro está en el centro y obviamente es invisible ya que no puede salir luz de él. A su alrededor, el «anillo de fuego», como dices, es lo que llamamos «la esfera de fotones», que no es el disco de acreción en sí. De hecho, los fotones son emitidos por gas acelerado por la atracción gravitatoria del agujero negro. Pero no viajan directamente a nuestros ojos para formar la imagen del disco. Están atrapados temporalmente por el agujero negro y su trayectoria es muy compleja. Los fotones se emiten desde una parte del disco, pasan por detrás del agujero negro, lo rodean varias veces y luego se acercan a la esfera de fotones. Se concentran allí y es de allí que parten para llegar hasta nosotros…

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Entonces, ¿no podemos ver el disco de acreción directamente?

No, básicamente vemos la esfera de fotones. Es la falta de resolución lo que lo hace tan grueso. Si tuviéramos una mejor definición, este disco se vería mucho más delgado, casi una línea.

¿Y a qué corresponden los tres puntos luminosos que vemos en el anillo?

Como explican los autores en uno de los trabajos publicados con la imagen, estos son probablemente artefactos debido a la falta de resolución del conjunto de telescopios. Esta imagen es una reconstrucción de los datos de interferometría de solo ocho radiotelescopios en la superficie del globo. En teoría, para reconstruir con precisión la imagen, la Tierra tendría que estar alineada con telescopios. Entonces estos puntos no corresponden a nada, excepto quizás a los más brillantes. Encontramos uno del mismo tipo en M87*. Podría ser un efecto relativista, una amplificación de la luz de la parte del disco que viene hacia nosotros…

¿Qué tipo de información se puede extraer de esta imagen?

El más importante es la masa del agujero negro. Su «sombra», la mancha oscura en el centro de la imagen, tiene un diámetro directamente proporcional a su masa. Corresponde a poco más de 4 millones de masas solares. Esto está de acuerdo con la estimación que se hizo midiendo la velocidad de las estrellas cercanas al agujero negro, que están sujetas a su atracción. Si tuviéramos una mejor resolución, también podríamos intentar determinar el momento angular que traduce la rotación del agujero negro sobre sí mismo. Esta velocidad de rotación influye en la forma del anillo. Si es cero, el anillo es perfectamente circular. Si, por el contrario, girara rápidamente, el anillo tendría la forma de la letra «D», con un lado «arrugado». Nuevamente, un artículo publicado con la imagen intenta una estimación basada en simulación. Se completan a una velocidad bastante rápida, pero creo que este resultado debe verse con precaución. La resolución es realmente muy mala.

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Después de M87* y SgrA*, ¿cuáles podrían ser los próximos objetivos de la colaboración EHT?

Estos dos agujeros negros son candidatos ideales para la observación porque son los más grandes en el plano del cielo. El resto, por tanto, consistirá principalmente en afinar la resolución de las imágenes. ¡Especialmente desde que se llevó a cabo una nueva campaña de observación en marzo de 2022 con un EHT reducido de 8 radiotelescopios a 11! Pero es cierto que sería genial añadir un tercer agujero negro a la colección. Apenas veo como candidato al que está en el centro de la galaxia de Andrómeda. [à 2,55 millions d’années-lumière de la Terre]. Su diámetro aparente debería ser el doble de pequeño que M87* y SgrA*, pero está dentro del rango de EHT…

Prudencia Febo

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