Por Antonio Montero Dorta
Profesor del Departamento de Física USM
En los años cuarenta, Walter Baade, utilizando el telescopio Hooker del observatorio del Monte Wilson (EEUU), descubría una región singular en el cielo en la dirección de la constelación de Sagitario. La hoy llamada ventana de Baade es una zona inusualmente limpia de polvo interestelar, si la comparamos con sus “oscurecidos” alrededores (el polvo interestelar, como si de un filtro se tratara, absorbe la radiación en el rango visible para luego emitirla en el infrarrojo). El descubrimiento de esta ventana casi libre de atenuación ayudó a los astrónomos a adentrarse en una de las regiones más misteriosas de la Vía Láctea: el centro galáctico.
Medio siglo después, los astrónomos Reinhart Genzel y Andrea Ghez, liderando sendos grupos de investigación, hacían público uno de los descubrimientos más fascinantes de la historia de la astronomía. Las altísimas velocidades de varias estrellas alrededor de la región compacta Sagitario A en el centro galáctico revelaban la existencia de una cantidad inmensa de masa concentrada en un volumen sorprendentemente pequeño. Para poder hacernos una idea, imaginemos que conseguimos apelotonar 4 millones de soles en un radio comparable a la distancia que separa Mercurio de nuestra estrella… Tal concentración de masa sólo puede explicarse a través de la existencia de un agujero negro “supermasivo” (SMBH, por sus siglas en inglés), el caso más extremo de la singularidad en la tela del espacio-tiempopredicha por la teoría de la relatividad general de Einstein.
Hoy creemos que la mayor parte de las galaxias (si no todas) albergan un SMBH en su región central. Este gigante se nutre del material que absorbe (o “acreta”, del inglés accrete), transformando la energía gravitatoria producida durante el colapso del material en radiación electromagnética. A diferencia de las estrellas, esta emisión abarca desde las ondas de radio a los rangos más energéticos del espectro. Cada vez es más aceptada, además, la importancia de los SMBHs para la evolución de las galaxias. En los modelos actuales, la emisión de los SMBHs calienta el gas galáctico – material del que nacen las estrellas – inhibiendo la formación estelar en las galaxias más masivas.
Hace pocos días, la colaboración del Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT, por sus siglas en inglés) presentaba su segunda fotografía de un agujero negro. La primera, obtenida en abril de 2019, mostraba el material alrededor del SMBH en el centro de la galaxia elíptica M87 (M87*). El anillo luminoso que rodea la sombra proyectada por el horizonte de sucesos del agujero negro es producido por el gas que está siendo atraído, desgarrado, calentado y finalmente succionado por el objeto. Aquí entra en escena, de nuevo, la teoría de la relatividad general de Einstein. La sombra que aparece es el resultado de los rayos que no pueden escapar del poderoso campo gravitatorio del agujero negro. La luz que observamos, proveniente del llamado disco de acreción, está siendo curvada y redirigida hacia nosotros por el efecto de la inmensa concentración de masa.
La instantánea más reciente es si cabe más fascinante, ya que por fin nos descubre a Sagitario A* (Sgr A*), ¡nuestro propio SMBH! Si Baade abrió una ventana hacia el centro de la Vía Láctea en los años cuarenta, la colaboración del EHT ha conseguido lo inimaginable: mostrarnos al gigante gravitatorio que yace oculto en el centro galáctico. Los resultados obtenidos por el EHT suponen una revolución en el estudio de los agujeros negros. Pareciera, además, que la naturaleza nos recompensara por estos asombrosos hallazgos. Tanto en el caso de M87* como de Sgr A*, el disco de acreción parece estar orientado aproximadamente de frente (es decir, perpendicular) a nuestra línea de visión. Esta aparente casualidad nos permite observar el hermoso anillo de material circundante en su mayor esplendor, como si estos gigantes escondidos estuvieran esperando a ser descubiertos.