¿Por qué la primera imagen de un hoyo negro se ve como una dona?

Artículo publicado originalmente por Motherboard Estados Unidos.

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, da vueltas alrededor del drenaje cósmico. Un vacío vasto e ineludible pulsa en su centro, devorando toda la energía y la materia en su camino: un hoyo negro.

De hecho, los astrónomos creen que casi todas las galaxias rodean estos vacíos, pero nadie había visto uno hasta el miércoles, cuando un equipo internacional de científicos reveló la primera imagen de un agujero negro súper masivo en acción. Tiene la misma masa que 6,500 millones de soles y está ubicado en la galaxia Messier 87 a 55 millones de años luz de la Tierra.

La imagen es extraña y hermosa, pero ¿por qué parece una dona?

Lo primero que hay que entender es que la imagen, aunque es la primera observación directa de un agujero negro, no es la foto típica que los terrícolas conocen. El proyecto del Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT, por sus siglas en inglés) —un esfuerzo global que básicamente convirtió a toda la Tierra en un receptor de radio gigante— observó las estrellas y capturó datos de radio para construir una imagen del hoyo negro Messier 87.

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Lo que los científicos realmente registraron es lo que ellos llaman la "sombra" del agujero negro. El hoyo negro súper masivo es tan denso que deforma el espacio y el tiempo a su alrededor, consumiendo la luz cercana. Dado que un agujero negro es básicamente la ausencia de luz, es imposible observarlo mediante los métodos tradicionales.

Sin embargo, un "horizonte de sucesos" rodea cada hoyo negro, el punto más allá del cual la luz no puede escapar de las fauces del agujero negro. Fuera del horizonte de sucesos hay un anillo de materia llamado "disco de acrecimiento", el cual forma un remolino súper caliente de materia y energía caótica que está destinado a deslizarse por el agujero negro o ser expulsado al espacio.

Dentro del disco de acrecimiento, los fotones —partículas de luz sin masa— se arremolinan alrededor de los bordes del hoyo negro, que es, de nuevo, un vacío que no emite luz. Lo que el EHT capturó fue esta "sombra" con forma de anillo.

"Si estamos inmersos en una región brillante, como un disco de gas incandescente, esperamos que un agujero negro cree una región oscura similar a una sombra, algo predicho por la relatividad general de Einstein que nunca habíamos visto antes", señaló Heino Falcke, presidente del Consejo Científico del Telescopio del Horizonte de Sucesos, en un comunicado de prensa: "Esta sombra, que se produce cuando el horizonte de suceso dobla la gravedad y captura la luz, revela mucho sobre la naturaleza de estos objetos fascinantes, y nos permitió medir la enorme masa del hoyo negro de M87".

Por lo tanto, no estamos viendo realmente el hoyo negro en sí, sino la distorsión del espacio-tiempo que el agujero negro deja a su paso, lo que sigue siendo sorprendente, considerando que es la primera observación directa de un fenómeno teorizado por Albert Einstein hace un siglo.

"No es simulación o conjetura, sino fotones caóticos que rodean un vacío inimaginable", dijo la NSF en un video que explica el fenómeno.

Incluso a 55 millones de años luz de distancia, los rastros de los fotones condenados encontraron su camino a la Tierra.