Una prueba de la teoría de la relatividad general

La reciente fotografía del agujero negro Sagitario A* del centro de nuestra galaxia tomada por un grupo de astrónomos, trabajo en el que participa la UNAM, es una prueba de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, dijo William Lee Alardín, coordinador de la Investigación Científica de la UNAM.

Ésta y la primer fotografía tomada del agujero negro de la galaxia M87, dada a conocer en el 2019, se pueden usar de forma distinta. De hecho, en la imagen tomada más recientemente se ha logrado conocer tanto la masa del hoyo negro como la distancia.

En este contexto, hace algunos años le otorgaron el Premio Nobel a unos investigadores que lograron determinar la masa del agujero negro del centro de la Vía Láctea a partir de otros métodos.

Con la fotografía publicada recientemente se utiliza otra técnica de observación, y de esta manera se puede identificar si los resultados obtenidos están bien o se requiere correcciones.

En cambio, en la fotografía publicada del agujero negro de la galaxia M87 no se conoce muy bien la distancia a la que se encuentra de la Tierra ni tampoco su masa, como se ha identificado con el hoyo negro del centro de la Vía Láctea.

Telescopio del Horizonte de Eventos

El aparato para tomar la imagen fue el Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés) y, como su nombre lo dice, busca dicha superficie dentro del agujero negro que es justo el punto sin retorno. Toda la materia que pasa ese punto no puede escapar.

Es el único objeto astronómico que tiene esta propiedad. Entonces, observar la sombra del agujero negro con ese radiotelescopio es la prueba de que el horizonte de eventos está ahí y tiene el tamaño que predice la teoría de la relatividad general, explicó el también investigador del Instituto de Astronomía.

De hecho, precisó, “la forma de la imagen (una dona con un hoyo) nos dice el modelo que usamos para generar la comparación con la teoría y las propiedades que tiene, su tamaño, distorsión, etcétera”. Desde hace más de cien años ya se tenían pruebas directas o indirectas, pero no es igual que ver la imagen.

“La singularidad es lo que hay en el centro del agujero negro, es decir, una densidad infinita, pero la densidad nunca es infinita y esto demuestra que no entendemos lo que pasa dentro de éste.”

La UNAM

La investigación es una colaboración internacional efectuada mediante la sincronización de varias antenas en todo el mundo, desde Asia, Estados Unidos, América del Sur, entre otros.

Ese conjunto de antenas funciona como una sola casi del tamaño del diámetro de la Tierra, y cada una tiene 10, 20 o hasta 50 metros de diámetro y al sincronizarlas a la distancia tienen 10 mil kilómetros. Esto le da mucho mayor potencia de resolución para distinguir a detalle.

Así, se trata de una colaboración con gente de muchos países y de varias instituciones, y en México se realizó por medio del Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano operado a través del Instituto Nacional de Astrofísica Óptica y Electrónica.

La importancia de su estudio

Esta investigación tiene un aspecto fundamental que es el procesamiento de imagen en astronomía, además tiene una aplicación en todo tipo de procesamiento de señales en ámbitos ecológicos, geográficas, salud, etcétera.

“Empujar el límite de lo que puedes hacer te lleva a aplicaciones en áreas distintas”, concluyó el universitario.