La imagen más esperada del Universo

Cuando Albert Einstein presentó en 1915 la Teoría General de la Relatividad dinamitó los cimientos de la física clásica. Sus ecuaciones demostraron que la Gravitación Universal de Isaac Newton, intocable hasta ese momento, estaba equivocada. La gravedad no es una fuerza de atracción sino una consecuencia de la geometría curvada del espacio. El alemán siempre entendió que con su tesis acabaría destronando al científico inglés. Pero no vio venir las consecuencias de la publicación. El trabajo llevaba implícito una serie de predicciones que no tardaron en emerger.

La Relatividad salió a la luz en el contexto de la Primera Guerra Mundial. En el frente ruso, Karl Schwarzschild, un físico alemán encontró tiempo para aplicar las matemáticas de la Teoría a un cuerpo esférico, como una estrella. La propuesta le llegó a Einstein a través de una carta. «A pesar de los fuertes disparos, he podido alejarme de todo y tomar este paseo en la tierra de tus ideas», contenía el documento. La solución de Schwarzschild mencionaba un evento que en aquel momento resultaba difícil de entender. Cuando una estrella colapsa, la gravedad puede consumirla hasta tal punto que genera un agujero en el espacio del que ni siquiera la luz puede escapar.

Un fenómeno de cine

En los años cuarenta el físico estadounidense John Archibald Wheeler acuñó el término de agujero negro para describir un fenómeno del que ya no había dudas sobre su existencia. Wheeler apeló a los astrónomos a dar con ellos. En la actualidad se sabe que son habituales y que hay uno masivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Sin embargo, todas las detecciones han sido indirectas, observando el comportamiento de los objetos que orbitan alrededor. Y como precisamente se trata de algo invisible, las ilustraciones han sido hasta ahora teóricas. La imagen que más se ajusta a una descripción real es Gargantúa, el agujero negro de la película Interstellar. Kip Thorne, creador del experimento LIGO que detectó las ondas gravitacionales y premio Nobel de Física en el 2017, ofreció al director Christopher Nolan las ecuaciones de un agujero negro. Hollywood puso todos los medios a su disposición y consiguió algo que ni la Nasa ni ninguna universidad había podido obtener, la primera representación de un agujero negro.«Se muestra una estructura brillante en anillo, con una zona negra en el interior y una línea en el medio. Esa imagen creada para el cine se produjo siguiendo ecuaciones de la física», comenta el astrofísico Pablo Torne. En una entrevista a La Voz en agosto de 2016, Kip Thorne aseguró que Gargantúa serviría para guiar a los astrónomos. 

Un telescopio planetario

La ciencia está dando ahora el siguiente paso, tratar de fotografiar directamente el fenómeno con la ayuda de una iniciativa sin precedentes, el Event Horizon Telescope. «Representa una de esas hazañas de la ciencia que ponen la piel de gallina, a pesar de que como muchas, pasan desapercibidas. Es una técnica que permite hacer que diez radiotelescopios de la Tierra se coordinen para formar un solo de 10.000 kilómetros de radio», explica Javier Mas, profesor de Física de la Universidad de Santiago. «La resolución obtenida es proporcional a la distancia entre telescopios y, por ese motivo, se utilizan estaciones en EE.UU. (Hawái y Arizona), Chile, México, España y la Antártida. Para hacerse una idea de la resolución que se consigue, obtiene imágenes que serían capaces de distinguir un pelo humano a una distancia de 500 kilómetros. Los dos agujeros que se van a fotografiar son el que hay en el centro de la Vía Láctea, a unos 26.000 años luz. y en la galaxia M87, situado a unos 50 millones de años luz. Son los dos agujeros negros que se ven más grandes desde la Tierra, y por eso se han elegido como objetivos», explica Torne, que trabaja en el Observatorio español IRAM Pico Veleta, situado en Sierra Nevada, uno de los telescopios que integran el proyecto.

El trabajo se encuentra en la fase final y la histórica instantánea podría publicarse muy pronto. «La primera serie de resultados se espera para la primera mitad de este año. Si se piensa por unos momentos, es absolutamente increíble que hayamos conseguido desarrollar la tecnología y técnicas necesarias para observar agujeros negros en unas pocas décadas. Y si la naturaleza decide no darnos una gran sorpresa, la primera imagen podría ser similar a una versión desdibujada de Gargantúa», sostiene Torne.

El retrato servirá para volver a poner a prueba el trabajo centenario de Einstein, que en el entorno de un agujero negro parece presentar algunas desviaciones. «La Teoría de Einstein podría no ser la última, a pesar de que describe muy bien todo lo que se observa. A finales del siglo XIX empezaron a verse efectos muy pequeños que no encajan con el paradigma. En el caso de la Relatividad de Einstein está el problema de la Gravedad Cuántica. Por eso hay mucho interés en observar estas regiones extremas del espacio. Una clara señal sería descubrir que la imagen no es circular, sino ovalada», dice el físico de la USC. «Esa imagen será un paso más en nuestro camino hacia la comprensión de los grandes misterios del universo en el que vivimos, y un bello ejemplo de la colaboración global en desarrollo tecnológico y avance científico», termina el investigador.