La primera imagen de un agujero negro

Por Daniel Marín, el 10 abril, 2019. Categoría(s): Astronomía • Cosmología • Física ✎ 161

Hasta ahora los habíamos detectado de forma indirecta en varias longitudes de onda del espectro electromagnético. Incluso hemos llegado a detectarlos a través de las ondas gravitacionales que se producen cuando dos de ellos se fusionan. Pero nunca habíamos visto uno directamente. Hasta hoy. El 10 de abril de 2019 pasará a la historia como el día en el que la humanidad contempló un agujero negro por primera vez. El proyecto EHT (Event Horizon Telescope) ha revelado la primera imagen del agujero negro supermasivo del centro de la galaxia M87. Y no es cualquier agujero negro. Es, ni más ni menos, el más masivo que se conoce. Contempla a la bestia en todo su esplendor:

El agujero negro de M87, o M87* (Event Horizon Telescope).

La imagen por sí sola no es especialmente impactante, hasta que uno comprende que estamos contemplando un monstruo de 6500 millones de masas solares (!) situado en el centro de una galaxia elíptica gigante a 55 millones de años luz. Es un agujero negro tan grande que dentro de él cabrían todos los planetas del sistema solar. A-lu-ci-nan-te. Maravilloso, por supuesto, ¿pero qué estamos contemplando exactamente? Sin una escala de referencia es difícil hacerse una idea de las dimensiones del objeto. Tampoco ayuda que en nuestra experiencia cotidiana no nos topemos con agujeros negros ni con los efectos extremos de la distorsión del espacio-tiempo descritos por las ecuaciones de la relatividad general de Einstein. Lo primero que debemos tener en cuenta es que no se trata de una imagen en luz visible. Eso es simplemente imposible porque no disponemos de telescopios ópticos con la resolución suficiente para ver un objeto tan pequeño a tanta distancia.

Red VLBI de radiotelescopios usada en el proyecto (Event Horizon Telescope).

La imagen ha sido obtenida por una red de radiotelescopios repartidos por el mundo usando la técnica de interferometría de muy larga base (VLBI). Esta técnica combina distintos radiotelescopios de tal forma que se consigue crear una antena con un tamaño equivalente al del planeta Tierra capaz de alcanzar la increíble resolución de 20 millonésimas de segundo de arco. En las semanas previas al descubrimiento se ha generado un debate, en mi opinión un tanto absurdo, sobre si se trata de una imagen «real» o no. Si por «real» entendemos «en luz visible», obviamente no lo es. No estamos viendo el agujero negro de M87 como vieron Gargantúa con sus ojos los protagonistas de la película Interstellar, sino en la longitud de onda de 1,3 milímetros (228 GHz), o sea, en longitudes de onda de radio. Pero hoy en día estamos acostumbrados a contemplar imágenes de objetos astronómicos tomadas en otras regiones del espectro de forma rutinaria y nadie piensa que se trata de imágenes «irreales». Sí, para obtener esta imagen de M87 se han tenido que calibrar y procesar cuidadosamente los ingentes datos obtenidos por distintos radiotelescopios, pero no por ello es una imagen «inventada». Cualquier imagen obtenida en rayos X o infrarrojo lejano —o, ya que estamos, incluso en el visible— también requiere de un procesado intenso.

Región del espectro observada por el EHT, en este caso para Sgr A* (Event Horizon Telescope).

Polémicas estériles aparte, la imagen de M87*, como se denomina al agujero negro (se lee «M87 estrella»), se ha obtenido combinando las observaciones realizadas los días 5, 6, 10 y 11 de abril de 2017 por los ocho radiotelescopios de la participación EHT —nacida en 2014, como la película Interstellar (¿casualidad?, no lo creo)—, entre los que se encuentra la antena del treinta metros del IRAM (Institut de RadioAstronomie Millimétrique) situada en el Pico Veleta (España). La época del año para la observación fue elegida de tal forma que hubiese buen tiempo en todos los observatorios. Además de M87* también se observó Sagitario A*, o sea, el agujero negro del centro de nuestra Galaxia, de tan «solo» cuatro millones de masas solares. El procesado de la enorme cantidad de datos (5 petabytes) ha tenido lugar en el Instituto Max Planck Institute de Radioastronomía de Alemania y en el observatorio Haystack del MIT (Massachusetts Institute of Technology) de EEUU.

La imagen obtenida es consistente con lo que predecían los modelos basados en la relatividad general. Por lo tanto, una vez más la teoría de Einstein sale reforzada de la enésima prueba a la que ha sido sometida. Los que esperaban encontrar indicios de nueva física tendrán que esperar a otra oportunidad. No obstante, en base a esta imagen no se pueden descartar otros modelos modificados de la gravedad que permiten objetos muy compactos que no son exactamente agujeros negros. En ese sentido, la detección de ondas gravitacionales es una prueba mucho más contundente de la validez de la relatividad general que esta imagen.

M87* observado en cuatro días diferentes (Event Horizon Telescope).
Predicción de la imagen del agujero negro de M87. Como vemos, es muy parecida a la obtenida finalmente (Event Horizon Telescope).

Pero volvamos a la imagen, ¿qué es exactamente lo que vemos? Está claro que el agujero negro es el círculo negro dentro del anillo de luz (o, mejor, dicho, de emisión sincrotrón en radio). Un agujero negro es, por naturaleza, totalmente oscuro, pero tiene un límite bien definido: el famoso horizonte de sucesos. Este horizonte —que no es una frontera sólida, pero sí es un límite unidireccional (solo se puede entrar, pero no salir)— es proporcional a la masa del agujero negro y su tamaño se conoce como radio de Schwarzschild, ya que es una solución a la métrica del mismo nombre. Esta métrica solo es válida para los agujeros estacionarios y sin carga eléctrica, pero si el agujero negro rota y tiene carga debemos usar la métrica de Kerr-Newman. Puesto que los agujeros negros reales como M87* giran sobre su eje, pero no pueden tener una carga eléctrica muy intensa (la materia que cae en ellos es principalmente neutra), la métrica de Kerr basta para describir un agujero negro. En cualquier caso, el radio de Schwarzschild sigue siendo una aproximación válida para un agujero negro visto a 55 millones de años luz.

Partes de un agujero negro supermasivo (ESO).

Por lo tanto, uno podría pensar que el círculo negro se corresponde con el horizonte de sucesos y el anillo brillante con el disco de acreción de materia alrededor del mismo. Pero, como siempre que hablamos de relatividad general, la realidad es un poco más compleja. Primero, hay que tener en cuenta que el radio del círculo negro es realmente 2,6 veces el del horizonte de sucesos, ya que el agujero negro distorsiona el espacio-tiempo a su alrededor y la luz se curva creando este efecto (tengamos en cuenta que este monstruo de 6500 millones de masas solares tiene un radio de Schwarzschild de cerca de 19000 millones de kilómetros, o sea, unas 130 Unidades Astronómicas). Por eso se puede decir de forma más correcta que lo que vemos es la «sombra del agujero negro», un efecto predicho por James Bardeen en 1973. Además, la sombra está rodeada por un anillo de luz debido al mismo efecto. Por otro lado, el borde interior del disco de acreción no está en contacto con el agujero negro, ya que la relatividad general impide la presencia de órbitas estables a una distancia inferior a tres radios del horizonte de sucesos. Este borde interior se denomina órbita interna estable (ISCO) y a esta distancia es prácticamente indistinguible del límite de la «sombra» del agujero negro predicha por Bardeen. En todo caso, el anillo de luz se supone que es más brillante que el borde del disco de acreción.

La «sombra» de un agujero negro estacionario según la relatividad general (Event Horizon Telescope).
Recreación del camino que sigue la luz (geodésicas) alrededor de un agujero negro, lo que explica el tamaño de su «sombra»  (Nicolle R. Fuller/NSF).

Viendo la imagen da la impresión de que estamos viendo el disco de acreción en dirección perpendicular a la línea de visión, pero no es necesariamente así. La distorsión del espacio-tiempo alrededor del agujero negro es tan intensa que podemos ver toda la superficie del disco, en ambas caras, independientemente de la inclinación del mismo, un efecto que aparece magníficamente representado —aunque de forma simplificada— en Interstellar. Igualmente, la diferencia de brillo en el disco de acreción se explica por la relatividad general, que predice este efecto siempre que la materia esté girando rápidamente alrededor del agujero negro, como parece ser el caso (el brillo aumenta si la materia se mueve hacia el observador). Analizando la imagen los investigadores han concluido además que el agujero negro gira en sentido horario. Pero, por ahora, no se ha podido medir la velocidad de rotación del agujero ni la inclinación del disco de acreción.

Simulación de cómo se vería el disco de acreción de un agujero negro de cerca creada para la película Interstellar (Warner).

La obtención de la primera imagen de un agujero negro es un hecho histórico y de una enorme relevancia científica, aunque no sea un suceso tan importante como el descubrimiento de ondas gravitacionales. Ahora podemos analizar el horizonte de sucesos de un agujero negro directamente en el espectro electromagnético y no solo mediante ondas gravitacionales. Los próximos pasos de la iniciativa EHT son, a corto plazo, estudiar la variabilidad del disco de acreción de M87* y su relación con los potentísimos chorros que salen del mismo. A más largo plazo, el objetivo es producir una imagen semejante del agujero negro de la Vía Láctea, Sagitario A*. Aunque pueda parecer contraintuitivo, obtener una imagen de nuestro agujero negro es más difícil pese a estar mucho más cerca, principalmente debido a que, al ser más pequeño, la materia del disco de acreción se mueve mucho más rápido, complicando sobremanera la reducción de datos porque el brillo varía en cuestión de minutos y no de días. Pero eso es el futuro. Por el momento, disfrutemos de este magnífico logro de nuestra especie.

Referencias:

  • https://iopscience.iop.org/journal/2041-8205
  • https://www.eso.org/public/news/eso1907/


161 Comentarios

  1. Ruego no me apedreen, mis conocimientos de física son bastante limitados y solo me queda filosofar ante lo que veo. A lo mucho les pido a los conocedores un jalón de orejas si es el caso.

    El ignorante que no pregunta para obtener una respuesta es lo peor que puede haber después de todo.

    Pues bien, no logro entender porque, “por naturaleza”, un agujero negro (no el horizonte de eventos, ojo) tiene que ser negro, la luz que atrapa y que no deja salir es sinónimo de oscuridad, como así??? Sus partículas dejan de emitir luz, como así??? Porque no creer que solo no lo deja salir pero si permite que emita luz???

    Nuevamente ruego me perdonen la ignorancia, pero esas son mis interrogantes que de seguro ahora mismo miles de millones de personas más comparten.

    Saludos,

    1. *** Creo *** que la luz que vemos es a)la del disco de acrecion, que es materia recalentada a punto de ser absorbida y b)la luz del fondo detras del agujero negro, la luz de las estrellas detras, que logro pasar y escapar tangencialmente.

    2. Luis, es que si no deja salir materia tampoco deja salir partículas como los fotones y si no emite fotones no vemos luz porque la luz son los fotones y si no salen pues no los vemos y si no lo vemos nuestros cerebros nos dicen que es negro XD

      1. Gracias por tu respuesta.

        De ella y de muchas otras parecidas, solo logro entender que el agujero negro contiene en su interior a los fotones de luz por su monstruosa gravedad y si los “contiene” allí porque han de “apagarse”??

        En fin ruego me disculpen por mi incredulidad e ignorancia en astrofisica. Lo dejo ahí.

        Saludos cordiales,

        1. No es que se apaguen, es que los fotones no están encendidos, son partículas que se mueven, gracias a su movimiento llegan hasta nuestros ojos y nuestros cerebros traducen eso en imágenes mentales, si una ráfaga de fotones no se moviese sino que quedase atrapada en un punto fijo, no podrías ver ese punto mas que como una ausencia, osea negro.

        2. No es que se apaguen. Lo que pasa es que los fotones no funcionan de esa manera. No es que veas “un fotón brillando a la distancia”, ves un fotón cuando llega hasta tu ojo. Como queda atrapado, nunca va a llegar a tu ojo.
          Todo lo que ves, emitió o reflejo fotones que llegaron a tu ojo. Por eso es que se dice que “siempre vemos fotos viejas del universo”, porque las distancias son tan grandes que la luz tarda muchísimo en llegar hasta nuestros ojos.

          1. De hecho, basta UN solo fotón en UNA molécula de rodopsina para que nuestros sensores de luz se activen. Pero ni no llega… nada que hacer.

            Aprovecho para enlazar la mejor imagen que he visto sobre el tamaño de M87* :

            No sé si funcionará el html… xkcd

        3. El término “apagarse” lo tienes que entender como no ver los fotones que nos llegan (no pueden salir). Que existan o no -en el interior- nos es desconocido. De su “interior” no se sabe nada (al menos por lo que mi tembién supina ignorancia conoce) ni se puede llegar a saber nada. ¿Cómo le explicas a una hormiga que da vueltas alrededor de un agujero en una sábana lo que hay “dentro” del roto?

    3. Disculpen mi pregunta pero,
      En el articulo se indica que el agujero es tan grande que caben todos los planetas del sistema solar. No es q no sea un tamaño grande todos los planetas juntos, pero comparado el sol con otras estrellas el sol y sus demás planetas quedarían minúsculos (Canis Mayoris por ejemplo).
      Es decir, que el tamaño de todos los planetas del sistema solar juntos no es precisamente un tamaño espectacular.
      Y a millones de años luz de distancia como pudieron captar tan pequeñita área en una galaxia gigante.
      Lo más probable es que me equivoque pero no debería ser más grande el tamaño del agujero negro de lo que se indica.

      1. Si bien no parece grande relacionandolo con lo que haces referencia, debes de tener en cuenta de que su masa es 6500 millones de veces la del sol por lo que su Disco de Acrecion seria mas grande que todo nuestro sistema solar. Así y todo dicen que verlo ha sido muy difícil y se lo compara con poder leer desde París un periódico situado en New York

      2. Ya se aclaró más abajo en dos hilos de comentarios un día antes del tuyo, pero no pasa nada, aquí va de nuevo:

        Esta oración… “es un agujero negro tan grande que dentro de él cabrían todos los planetas del sistema solar”… no se refiere a la masa sino al tamaño del agujero negro, más precisamente se refiere al diámetro del horizonte de eventos del agujero negro.

        Y tampoco se refiere al tamaño de los planetas pues su tamaño combinado es absolutamente despreciable en comparación al tamaño del monstruoso agujero negro.

        Lo que Daniel quiere decir es que ese agujero negro es tan colosal que dentro de su horizonte de eventos caben todas las órbitas de los planetas del sistema solar, es decir, cabe la órbita de Neptuno y sobra espacio, sobra muchísimo espacio.

        En la segunda de las Referencias, que por algo Daniel las pone, se lee:

        Notes
        [1] The shadow of a black hole is the closest we can come to an image of the black hole itself, a completely dark object from which light cannot escape. The black hole’s boundary — the event horizon from which the EHT takes its name — is around 2.5 times smaller than the shadow it casts and measures just under 40 billion km across.”

        40 billion = 40 mil millones de los nuestros

        40.000.000.000 km = 267 AU (Astronomical Unit, en español UA)

        1 AU = la distancia promedio Tierra-Sol = 149.597.870,7 km

        En ese diámetro de 267 AU caben las órbitas… o mejor sería decir que en ese radio de 133,5 AU cabe el semieje mayor de las órbitas… de todos los planetas y de hecho de casi todos los cuerpos conocidos del sistema solar a excepción de ETNOs (objetos transneptunianos con órbitas cuyo semieje mayor es superior a 150 AU) y cometas de muy largo período (con órbitas MUY excéntricas).

    4. Simplificando bastante…

      La luz visible es solo una pequeña parte de todo el espectro electromagnetico. ¿bien? Y los colores correspondientes a dicha luz visible, son variaciones en la amplitud de onda de dicha luz.

      El horizonte de eventos es una zona proxima al agujero negro, y marca el punto de no retorno, o sea, todo lo que cruce dicha zona, no va a poder volver a salir. Incluso la luz.

      Como dije antes, la luz es una pequeña franja de todo el espectro electromagnetico, y, la luz blanca, es la suma de las frecuencias de los colores que la componen.

      Es decir, si yo alumbro un auto con una linterna, el auto va a absorber todas las frecuencias, menos una (supongamos el verde), dicha frecuencia de onda, es la que llega a nuestros ojos, y por eso es que percibimos el auto como de color verde, si, con la misma linterna alumbro el auto, y lo percibo de color negro, es porque la superficie del auto está absorbiendo TODAS las frecuencias de onda que componen el color blanco de la linterna. Por lo que se dice que el blanco es la suma de todos los colores, y el negro, es la ausencia de color.

      Dicho esto, una vez que la luz visible, cruza el horizonte de eventos del agujero negro, no tiene posibilidad alguna de volver a salir, por lo que nuestro ojo percibe esa “ausencia de color”. Dicha ausencia de color es justamente lo que percibimos como negro.

      Ahora bien, todo esto te deja flipando, cuando en realidad te das cuenta que los colores que percibimos en realidad son los “negativos” de los colores reales de los objetos.
      Quiero decir, si repetimos la prueba de alumbrar un auto con una linterna, y a nuestro ojo llega el color rojo, es porque la superficie del auto refleja el color rojo, por lo que el auto es “de todos los colores, menos el rojo”, que es el que refleja y finalmente nuestro ojo ve.

      Volviendo al principio, lo que vemos en la foto es lo que está “afuera del horizonte de eventos”, materia acelerada a casi la velocidad de la luz a punto de caer hacia el agujero. Y la radiacion que emite dicha materia.

      1. Pero reflexionando me preguntaba…. si dicen que el agujero negro es tan potente que no deja salir ni los fotones de su interior y el color negro se ve negro porque no rebotan sus fotones por lo tanto tampoco lo podemos ver ¿No ejerce la misma fuerza una pared negra que un agujero negro? 🙂

        1. Bueno, los fotones “rebotan” en la pared negra… en infrarrojo y radio. En cuanto a la fuerza que ejerce la pared… aproxímate a ella en un coche a toda pastilla y verás que tu futuro es igual de negro que si fuera un agujero supermasivo 😀

        2. No, es bastante mas complejo el asunto.

          Primeramente estas pensando en fotones como si fueran cuerpos uniformes y compactos, cuando en realidad es mas bien una onda – partícula. Es mas bien como una onda en so misma, no como una ola en el mar, sino como una distorsión moviéndose a través del espacio.

          El agujero negro es negro porque no permite salir nada que caiga en su interior, inclusive la luz y los fotones que la componen.

          La ausencia de luz es a nuestros ojos oscuridad, o sea lo que en lenguaje humano llamamos color negro.

          Una pared es negra, porque absorbe todas las frecuencias de onda DEL ESPECTRO VISIBLE, y por eso la vemos como negra, pero no absorbe otras, como el infrarrojo, el ultravioleta, frecuencias de radio y otras tantas mas.

          Tampoco tiene la masa suficiente como para atraer a si materia que haya dando vueltas cerca de la misma.

          De hecho, el negro de la pared, no es tan negro como lo es un agujero negro, es mas bien un gris al extremo. Inclusive ningún negro que hayas visto en tu vida y que vayas a ver va a ser realmente tan negro como lo es un agujero negro.

    5. Señor Luis buenas tardes dado a sus inquietudes le detalle dado con los agujeros negros se vasa a que por entendimiento se debe introducir por de lógica a temas de matemáticas con física teórica, porque en ella se explica la relación entre el teorema de la relatividad y aunada al teorema de los agujeros de gusano, ¿porque?estos detalles son los que se describen dado en un vídeo de el profesor Stephen Hawking en el cual explica la forma de como se comporta la ecuación dada en estos detalles que en si..se define como una ecuación imposible de resolver, porque un agujero negro no tiene fin…es decir; todo lo que entra en el es absorbido de tal forma que se pierde..ademas de que ningún objeto ya sea físico o humano tienda a sobre vivir…es decir, hay un deformación y esto genera que uno desaparezca…la profundidad del agujeros negro no se sabe…pero si…le dejo una respuesta que el Doctor Stephen Hawking realizo cuando estaba estudiando su posgrado en la Universidad de Oxford, en el calculo de la distorsión en el espacio de los agujeros negros: es: D=1/r3, esto es que la dimensión en el agujero negro se divide 1/ el radio al cubo. es decir; que 1/0.1 al cubo= 1000, si lo hace con un numero mayor D=1/0.0001 al cubo = 10000000000, esto le indica que la dimensión es muy grande y no se tiene un limite, es decir; no hay un finito, esto se deriva como infinito en su operación..para que vea que es parte del gran estudio que se debe realizar para poder concluir estos cálculos, saludos cordiales.

  2. Somos muchos los que poco sabemos de física, pero yo me imagino que la luz son partículas, y quedan atrapadas…Por eso no pueden escapar. La gravedad salvaje que hay ahí, lleva hacia su centro todo lo que atrape, y nada puede escapar…

  3. Las partículas más allá del horizonte de sucesos siguen emitiendo luz, el tema es que está luz no consigue escapar del agujero negro, dado que la velocidad necesaria para escapar es superior a la de la luz. Con lo que, visto desde fuera, el agujero es efectivamente, negro.

  4. “Eso es simplemente imposible porque no disponemos de telescopios ópticos con la resolución suficiente para ver un objeto tan pequeño a tanta distancia”… entonces convierten las ondas de radio en visibles ?

    1. Un radiotelescopio capta las ondas de radio, que son invisibles a nuestros ojos, y las transforman en señales eléctricas (igual que la radio del coche). Esas señales eléctricas las representas según posición e intensidad lo que te da la imagen.

  5. ¡6500 millones de soles!
    Para intentar hacerme a la idea: la masa de ese agujero sería a nuestro sol lo que la masa de la humanidad es a un humano.

    Es difícil entender que “podemos ver toda la superficie del disco, en ambas caras”.
    Supongo que será por la enorme curvatura del espacio que produce una masa tan enorme cerca del disco.

    Si la curvatura del espacio en el horizonte de sucesos llega a formar una esfera ¿la luz que alcance el horizonte no quedaría circulando indefinidamente en el horizonte?

  6. La singularidad inicial de la que partió nuestro Universo (Big Bang), ¿tiene similitudes con la singularidad del propio agujero negro?.

    Es decir, puede un agujero negro dar lugar a otro Universo nutriéndolo de la materia que “se traga”, o es mucha ciencia ficción ésta hipótesis?.

    Gracias!

    1. Bueno… una de tantas hipótesis cosmológicas que he visto por ahí, sostiene que (quizá), los agujeros negros sean los embriones de nuevos Universos. Es decir, que así se “reproducirían” los Universos, a modo de escala sin fin, emergiendo nuevos universos de los agujeros negros de otros universos (?).

      Es decir: nace un Universo capaz de crear estrellas que mueran como supernovas y creen agujeros negros… Cada uno de ellos es un nuevo Universo que, si también es capaz de crear supernovas, se sigue “reproduciendo”… y así hasta el infinito, sin que ningún Universo sea “consciente” de que procede del cadáver de una estrella de otro Universo…

      Creo que lo ví en la serie nueva de “Cosmos”, de Neil DeGrasse Tysson, si no recuerdo mal (corregidme si me equivoco).

      Salu2

    2. En realidad no. Son cosas diferentes.

      Piensa que la singularidad está en nuestro modelo, no tiene porqué estar en la realidad. Las matemáticas fallan en ciertos puntos y condiciones concretas.

      Y eso es porque no tenemos una teoría de la gravedad cuántica.

      La fuerza de la gravedad es extremadamente débil en comparación con el resto de fuerzas. En el LHC, por ejemplo, la aportación de la gravedad al comportamiento de las partículas en las colisiones es irrelevante y se desprecia. (además de que no se puede medir por ser tan pequeño en comparación con el resto de fuerzas implicadas).
      Pero en contextos en los que la gravedad es muy muy muy fuerte, de tal forma que su efecto ya es equiparable al resto de fuerzas, pues relamente no sabemos qué ocurre.
      Por eso necesitamos una teoría unificada.
      Y esos contextos son el inicio del bigbang y los agujeros negros. Pero que la teoría falle en ambos contextos, no significa que ambos contextos sean similares. Son muy distintos.

  7. No lo entiendo. En cualquier foto normal de la galaxia M87 se ve el chorro que sale del agujero negro, pero en la foto de hoy no se ve que salga dicho chorro. Como puede ser?? la foto de hoy es mucho más precisa y detallada, no???

    1. Ahí estás viendo la radiación sincrotrón https://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_de_sincrotr%C3%B3n

      Los radiotelescopios observan en una longitud de onda concreta (228GHZ según pone el artículo), todos los fotones que no tengan esa longitud de onda, no se detectan y “no se ven”.

      Es posible que el chorro no emita en esa frecuencia concreta en la zona cercana al agujero (no hay que olvidar que la foto del agujero “tiene mucho zoom”, en las imágenes en visible lo que vemos en la foto del agujero no serán más que un puñado de píxeles con suerte.

  8. excelente e informativo articulo Daniel 🙂

    no quiero polemizar…pero en la imagen NO se ve el agujero negro. puede ser la primera de un disco de acreacion…y como dijo Dani, ambas caras del disco.

    1. El horizonte de sucesos es, por definición, negro (no contemos la radiación de Hawking). Así que si hablamos de agujero negro siempre tendremos que hablar de su “sombra”, del anillo de fotones o del disco de acreción que lo rodea. Así que sí creo que podemos decir que se “ve” el agujero negro.

      1. muchas gracias por tu respuesta Daniel…
        igual sigo sin entender….los anillos de saturno NO son saturno…el disco de acreación del agujero negro NO es el agujero negro…(digo en mi ignorancia)…digo..quizás a “contraluz” si como dices tu.
        gracias y perdón mi ignorancia 🙂

        1. Según tú, ¿en una radiografía ves tus huesos?

          Lo digo porque en una radiografía, según tu criterio, no estás viendo los huesos. Estás viendo la sombra de los huesos. Los huesos se interponen entre los rayos X.

          Esta imagen es literalmente lo mismo.

      2. Siendo yo el tipico consumidor casual de divulgacion, me atreveria a decir que mucha gente como yo no entiende porque siendo la vision en infrarojo y los radiotelescopios una tecnologia tan vieja, es la primera vez que vemos un agujero negro (o mejor dicho su disco de acrecion), y porque dicho disco solo deja escapar luz infraroja. Seria una cuestion interesante para tu proximo podcast.

        1. 1,3 mm (228 GHz) no es infrarrojo por un pelín 😉 técnicamente es microondas casi justo en el límite (1 mm) de ambos espectros.

          Y no es que el disco emita solamente en esa franja del espectro. Se eligió esa frecuencia, la de la emisión sincrotrón, porque es observable desde la Tierra con mejor señal/ruido que otras.

          El problemilla es que se necesita hacer mucho pero MUCHO “zoom”, por eso es la primera vez que se logra, porque requirió de una red interferométrica del tamaño de la Tierra…
          https://www.youtube.com/watch?v=0RxitCeuokI

          1. buena respuesta gracias, ahora lo que me viene a la cabeza son los agujeros negros “normales pequeños” que hay en nuestra galaxia, imagino que aun estando mas mucho mas cerca su “tamaño aparente” en el cielo es menor que M87

          2. M87 es perfecto porque es enorme, está MUY activo (si el disco de acreción fuera pequeño o nulo no sería visible), y tiene una alta latitud (declinación +74,49 en coordenadas galácticas) respecto al disco de la Vía Láctea (declinación +90 en coordenadas galácticas es el Polo Norte de la Vía Láctea) así pues visto desde la Tierra está bien por fuera del velo (gas, polvo, radiaciones) del disco de la Vía Láctea que obstaculiza la visión de objetos en nuestra propia galaxia muchísimo más cercanos que M87.

  9. Muy histórica la imagen, pero vamos, no ha sido nada muy espectacular ni se ha descubierto nada inesperado, se ha visto lo predicho, que ya es un punto, pero bueno, un poco aburrido.

  10. Supongo que querrías decir otra cosa….

    “…Es un agujero negro tan grande que dentro de él cabrían todos los planetas del sistema solar….”

    Si son 6500 masas solares..

      1. Se puede malinterpretar. Tu hablas de que las órbitas de los planetas caben dentro, pero tambien se podria pensar (como le ha pasado a Marcus) que te refieres a que es el volumen de los planetas lo que cabe, cosa obvia con ese tamaño.

        1. Lo malo sería al contrario, que no hubiera sitio para los planetas ahí dentro y hubiera dicho que sí. Si alguien entiende que caben por volumen y caben y cabe muchísimo más, no veo más problema que el error de interpretación del lector pero que ni afecta al resultado porque caben de sobra

      2. Los mas acertado para evitar confusión sobre esto seria decir q cabe todo el sistema solar, se entiende así con sus órbitas planetarias.

        Gracias Daniel, soy fan de tu blog

  11. Lo he dicho ya en el blog de Francis, esto es una gozada. Llevaba tanto sin disfrutar leyendo de un descubrimiento científico, y todavía nos queda Sgr A* por ver. Es apasionante que lo que parece una manchita borrosa inofensiva con el telescopio (M87) sea y tenga en su realidad eso en su centro.

    Un poco de música:

    https://www.youtube.com/watch?v=l82xVrGuOoQ

    1. Por cierto, hay agujeros negros aún mas masivos que el de M87 (el de NGC 1600 tiene un margen de error mucho menor que los de NGC 4889 o NGC 3842). Que no se haya podido determinar la masa tan bien cómo en ese es otro tema.

    2. Nada mal, en absoluto nada mal, sí señor 🙂

      Sin embargo opino que el ESO tendría que hacer como hizo el CERN…
      youtu.be/SXEnDM3hydM

      …pero invitando a EL nada Mal…msteen 😉
      youtu.be/2z2M2zjTY-M?t=56

      Y si el Yngwie está ocupado…
      youtu.be/6vJ_zHe_p60
      youtu.be/Pd9UpqgFz0A?t=9

    1. Hombre, si es la BSO de “AGUJERO NEGRO”, DE Disney, estrenada allá por 1979… Creo que la vi un par de veces y ya ni me acordaba de ella. Recuerdo que el diseño de la nave era espectacular… A ver si logro encontrarla por ahí…

      Excelente artículo, Daniel. Pero a gente poco ducha en estos remas les está costando entender que la imagen es una “traducción” visual de datos de señales de radio y dicen que la “foto” está “desenfocada”. En fin…

      1. La Disney iba supuestamente a sacar un “remake” de la película original, supuestamente más realista -imagino que en lo referido al aspecto del agujero negro-, y sin el final raro de la original

  12. Tengo una duda eso sí, en el artículo se dice que no hay orbitas estables a menos de tres radios del horizonte «ya que la relatividad general impide la presencia de órbitas estables a una distancia inferior a tres radios del horizonte de sucesos.»

    Yo pensaba que podían existir algunas órbitas estables incluso en el interior del horizonte de los sucesos

    No puede haberlas entonces allí? O esa imposibilidad es solamente entre la frontera del horizonte y los tres radios de distancia?

    1. Pienso que es imposible ningún tipo de órbita estable (ni inestable) DENTRO del Horizonte de Sucesos, por una simple cuestión (igual me equivoco, pero yo la veo lógica): si la velocidad máxima posible es la de la luz, y el Horizonte marca la frontera de una velocidad de escape SUPERIOR a la velocidad de la luz… cabe suponer que cualquier órbita dentro del Horizonte supondría desplazarse a mayor velocidad que la luz… lo cual es imposible y, por tanto: ¡¡caída libre!!

      Ahora, no me preguntes por matemáticas, fórmulas y cálculos, porque ahí ya perdemos las amistades, jajajaja.

      Salu2

      1. No pregunto por matemáticas fórmulas y cálculos que no domino y que en este caso no puedo sustituir por mates de cocinilla, pero había leído hace tiempo que en ciertos agujeros negros de los núcleos galácticos en rotación como es el caso si podían existir algunas órbitas estables… No es que yo me fie mucho de algunos científicos rusos, pero me pareció plausible, de hecho creo que es lo que muestra la película interestelar, una civilización que vive en órbita de la singularidad en el interior del horizonte

        https://www.abc.es/20110414/ciencia/abci-vida-agujero-negro-201104140945.html

          1. Sólo con pensar un poco tienes la respuesta.

            ¿Qué es una órbita estable? Una órbita que mantiene la distancia al objeto orbitado durante “un tiempo”.

            Hablando en esta escala, ese tiempo es MUCHO tiempo.

            Algo que está dentro del horizonte de sucesos, cae orbitando cada vez más hacia dentro de la singularidad, por lo tanto eso NO es una órbita estable.

            PD: No soy un Boss ni de lejos.

          2. Pues paco, pensar un poco y pensar un poco en la forma correcta no son lo mismo.

            Ya he encontrado un artículo que mas o menos me ha despejado la duda que planteaba ¿No puede haber órbitas estables en el interior del horizonte de los sucesos? O esa imposibilidad de orbitas estables que menciona Daniel es entre la frontera del horizonte y los tres radios de distancia y no aplica en el interior?

            Hace tiempo leí el artículo en abc y me pareció posible, pero no lo explicaban demasiado bien, en este otro artículo hablan de que en el interior del horizonte hay otro, llamado horizonte interno de Cauchy, donde son posibles algunas orbitas estables no ecuatoriales 👇así que esta bien pensar un poco paco, pero a veces una solución no es tan simple como piensas pensando un poco y menos en entornos que nos son tan extraños como los agujeros negros

            https://universodoppler.wordpress.com/2011/04/13/%C2%BFpuede-haber-planetas-orbitando-agujeros-negros/

    1. Es que, con 40.000 MILLONES de km de diámetro… son más de 3 veces el diámetro de la órbita de Plutón… Cabe ahí un buen trozo del Cinturón de Kuiper…

        1. Corrijo: Me dejé llevar por lo que dijo Konstantin Batygin en su twitter, que lo ha escrito de forma un poco confusa. 670 UA son el diámetro de la sombra del agujero negro, que es mayor que el horizonte de sucesos (que sí mide 40.000 millones de km de diámetro), cantidad parecida al afelio del P9 (es decir, un radio, no un diámetro).

  13. Pues si somos capaces de ver esto en M87 y solo con interferometría terrestre imaginémosnos lo que podremos hacer con nuestro agujero negro y mediante interferometría espacial…

    1. Pero nuestro agujero negro es extremadamente mas chiquito y modesto. Por eso que ya sea desde el espacio o desde la Tierra, siempre será más fácil ver el de M87. Eso sí, desde el espacio habrá mayor distancia de base, y me imagino que se podrá ver en otras frecuencias adicionales.

  14. La franja central del modelo que usaron en interestellar no se vé. Será que el modelo no es del todo exacto, o no se verá por algún otro motivo?

    1. Al ver Gargantúa desde un lateral, te sale esa franja central y por la distorsión gravitatoria esa ‘O’ al fondo; pero si la película hubiera mostrado Gargantúa desde arriba te saldría sólo esta ‘O’. Estos modelos, surgidos a partir de un trabajo de Thorne (yo creo que son correctos), están en internet y yo vi un vídeo donde la cámara se desplazaba para mostrar esto que digo. La clave para ver esa franja (a parte de dónde te coloques) es que exista un disco de acreción alrededor del agujero negro.
      Otra cosa es la realidad de esta radiación sincrotrón de partículas cargadas en el espectro de radio que han podido recomponer en la imagen de más arriba. Yo no creo que esto se trate de un disco de acreción de partículas cargadas y radiantes; sino de una esfera de dichas partículas. Y pienso que lo único que se podrá ver es el círculo que hace el contorno de esta esfera: nunca podremos ver, a pesar de que contásemos con resoluciones de arco-segundos (en lugar de estos 40 micro arco-segundos), dicha franja.

      1. Como bien comentas, aquí estamos dando por sentado que el anillo de plasma (que es lo emite radiación sincrotrón en radio) se corresponde con el disco de acreción tradicional en el visible, pero no tiene porque ser necesariamente así (aunque es lo más probable). Estamos en terra incognita.

    2. Los “padres de la criatura” explican por qué Gargantua se ve como se ve:
      youtu.be/MfGfZwQ_qaY?t=106
      youtu.be/716tj7CvT9w?t=85
      youtu.be/lM-N0tbwBB4?t=1634

      Simulaciones muy simplificadas (Space Engine y Sandbox) de como cambia el aspecto de Gargantua según la posición de la “cámara”:
      youtu.be/cuE9tWxyaz4?t=48
      youtu.be/ve0Bpmx8Fk0?t=135
      youtu.be/t4ag0LPRjhA?t=48
      youtu.be/Kc62X7JLzyM?t=84
      youtu.be/yV31OwMxWSI?t=22

      1. Duda humilde. Pensando en el cuerpo y forma de un agujero negro, es un agujero plano o tridimensional? El horizonte de sucesos es realmente un anillo plano o solo es la manera en que lo percibimos? No tendría o podría ser una esfera el horizonte de sucesos? No concibo porque un fenómeno tridimensional como el gravitatorio, que proyecta una fuerza en torno a un centro, provocaría un fenómeno plano. Gracias y saludos!

        1. Un agujero negro es tridimensional (tetradimensional si además del espacio también consideramos el tiempo).

          Creo que estás confundiendo el disco de acreción…
          es.wikipedia.org/wiki/Disco_de_acrecimiento

          …con el horizonte de sucesos…
          es.wikipedia.org/wiki/Horizonte_de_sucesos#Horizonte_de_sucesos_de_un_agujero_negro_rotativo

          Los enlaces no dejan duda acerca de cuál es aplanado y cuál es esférico, y por qué 😉

          El horizonte de sucesos es justamente el esferoide negro (invisible) en el centro del disco de acreción (luminoso) de las animaciones que enlacé en mi comentario anterior.

  15. Gracias por el fascinante artículo, Daniel.

    *****

    Después de un intenso trabajo de la comunidad científica internacional, hemos podido ver la primera imagen real de un agujero negro.

    Tiene forma de agujero circular y es, uh… negro.

    Una auténtica revolución del conocimiento humano.

    1. Aun me devano los sesos pensando si tu comentario fue sarcasmo o realmente estas feliz por el suceso.

      Enhorabuena a todo el equipo de científicos involucrados. Si se llevo 2 años procesar la información de solo unas cuantas capturas. Bien dicen que se llevaran una década para hacer un “película” . Que me imagino seran unos cuantos fotogramas al estilo Júpiter voyager. O ryugo minerva.

      A un así espero verla. Dure lo que dure.

      GTM……uiiiii…..que orgullo.

Deja un comentario