En el 2019 apreciábamos por primera vez la imagen de un agujero negro supermasivo. Aunque la extraña silueta desconcertó a varios, la comunidad científica se entusiasmó porque este fue todo un logro dentro de la rama. Se tuvieron que realizar cálculos extenuantes para poder brindar una fotografía real de cómo lucen estos "devoradores de mundos". Sin embargo y debido a que la visión era demasiado borrosa, mucha gente empezó a apodar a esta concentración de masa como una simple "difusa rosquilla anaranjada" y eso a pesar de que él estaba involucrado en el tremendo esfuerzo que tomó capturar la imagen.
Con esto en mente, los científicos dieron a conocer —el pasado jueves 13 de abril— una imagen nueva y mejorada de este agujero negro, un gigante en el centro de una galaxia cercana. Extrajeron los mismos datos utilizados para el anterior pero mejorando su resolución mediante el empleo de algoritmos de reconstrucción de imágenes para llenar los vacíos en el telescopio original de observaciones.
Son difíciles de visualizar por su propia naturaleza
Los agujeros negros son muy complicados de observar por la naturaleza que los define. Estos son entidades espaciales que ejercen una atracción gravitatoria tan fuerte que la materia no puede escapar... ni siquiera la luz. Por ello es que la franja anaranjada que vemos rodea al "devorador de mundos" es el material absorbido por el voraz objeto. En la nueva imagen, podemos ver que tiene aproximadamente la mitad del ancho de cómo se veía en la primer captura del 2019. Asimismo, hay una "depresión de brillo" más grande en el centro, básicamente el agujero de la rosquilla la cual es causada por la luz y otras materias que desaparecen en el "black hole" —como se pronuncia en inglés—.
La imagen sigue permaneciendo algo borrosa debido a las limitaciones de los datos que la sustentan. Los científicos saben que no está del todo lista para que sea un "éxito en taquilla" al estilo de ciencia ficción de Hollywood, pero esto es un extremo avance de lo que percibíamos en la foto capturada en el 2019. Específicamente, este yace en en una galaxia llamada Messier 87, o M87, ubicada a unos 54 millones de años luz de nuestro planeta Tierra.
Debemos recordar que un año luz es la distancia que recorre la misma en un año, o sea 9,5 billones de kilómetros. Esta galaxia, con una masa de 6.500 millones de veces la de nuestro sol, es más grande y luminosa que nuestra Vía Láctea.
"Me refiero cariñosamente a la imagen anterior como la 'dona naranja peluda' y me he referido a esta imagen como la 'dona flaca', que suena increíblemente poco apetecible. También hemos discutido la 'dona dietética', que es igualmente poco apetecible, ", dijo la astrofísica Lia Medeiros del Instituto de Estudios Avanzados en Princeton, Nueva Jersey, autora principal de la investigación publicada en Astrophysical Journal Letters.
Planean usar la misma técnica en otros agujeros negros
Los cuatro autores del estudio son miembros del proyecto Event Horizon Telescope (EHT). La colaboración internacional que comenzó en 2012 tuvo el objetivo de observar directamente el entorno inmediato de un agujero negro. El horizonte de eventos de estos "devoradores de mundo" es el punto más allá del cual cualquier cosa en el Universo, como: estrellas, planetas, gas, polvo y todas las formas de radiación electromagnética, las cuales son absorbidas por "el olvido". Por ello Lia Medeiros aseguró que ella y sus colegas planean usar la misma técnica para mejorar la imagen del único otro agujero negro jamás fotografiado.
Fue publicado el año pasado y muestra "al monstruo" que habita el centro de la Vía Láctea, llamado Sagitario A*, o Sgr A*. La imagen del agujero negro M87 se deriva de los datos recopilados por siete radiotelescopios en cinco lugares de la Tierra que esencialmente crean un plato de observación del tamaño de un planeta.
"El EHT es un conjunto muy escaso de telescopios. Esto es algo sobre lo que no podemos hacer nada porque necesitamos colocar nuestros telescopios en la cima de las montañas y estas montañas son pocas y están muy separadas unas de otras. La mayor parte de la Tierra está cubierta por océanos", dijo Dimitrios Psaltis, astrofísico de Georgia Tech y coautor del estudio.
Como resultado, nuestro conjunto de telescopios tiene muchos "agujeros" y necesitamos confiar en algoritmos que nos permitan completar los datos que faltan, agregó Dimitrios Psaltis. "La imagen que informamos en el nuevo artículo es la representación más precisa de la imagen del agujero negro que podemos obtener con nuestro telescopio de alcance mundial". Y es que la técnica de aprendizaje automático que utilizaron se llama PRIMO —abreviatura de "modelado interferométrico de componentes principales"— es la primera en su tipo en usarse.
"Esta es la primera vez que usamos el aprendizaje automático para llenar los vacíos en los que no tenemos datos", dijo Lia Medeiros. "Usamos un gran conjunto de datos de simulaciones de alta fidelidad como conjunto de entrenamiento y encontramos una imagen que es consistente con los datos y también es consistente en términos generales con nuestras expectativas teóricas. El hecho de que los resultados anteriores de EHT demostraron contundentemente que la imagen es un anillo nos permite asumirlo en nuestro análisis.", finalizó
