La imagen que encabeza esta entrada no es nada típica, aunque lo parezca: en realidad es el mapa visual, creado por investigadores de la Universidad de Hamburgo en Alemania, que muestra un total de 25.000 agujeros negros en el centro de galaxias distantes.

Cada uno de esos puntos blancos es un agujero negro supermasivo activo. Es el mapa más detallado hasta la fecha de este tipo y el resultado de años de trabajo.

LOFAR

Este mapa cubre las longitudes de onda de radio ultrabajas, detectadas por el LOw Frequency ARray (LOFAR) en Europa. Esta red consta de alrededor de 20.000 antenas de radio, distribuidas en 52 ubicaciones en toda Europa.

Pero ¿qué es lo que vemos exactamente? ¿No se supone que los agueros negros no dejan escapar la luz? Es cierto: los agujeros negros no generan una radiación significativa, y por ello son difíciles de encontrar.

Sin embargo, cuando el gas y el polvo de las estrellas se dirigen hacia un agujero negro, lo hacen en forma de espiral. Como explica la física Mar Gómez en su Twitter: "El material en el disco gira alrededor del horizonte de sucesos del agujero negro a fracciones significativas de la velocidad de la luz y, a veces, ese material es expulsado por el intenso campo magnético del agujero negro, creando chorros de partículas en los polos magnéticos."

Estos chorros relativistas, como se les llama, emiten muchas ondas de radio. Esto es lo que los astrónomos mapearon en los cielos del hemisferio norte utilizando esa red de 52 radiotelescopios en toda Europa.

Los seres humanos excavamos en la tierra por muchos motivos, desde sacar agua hasta construir un túnel. La cuestión es que ningún otro animal llega tan abajo como nosotros: algunos apenas llegan a los 2,5 metros de profundidad, y las raíces vegetales más profundas alcanzan menos de 70 metros.

Sin embargo, nosotros hemos llegado hasta los 12 kilómetros, y si sumáramos la longitud de todos los agujeros que hemos horadado, y la empalmáramos en un único agujero, entonces mediría 50 millones de kilómetros de profundidad, el equivalente a todas las carreteras del mundo o a 7 metros por cada persona que vive en la actualidad.

El agujero más profundo

El agujero más profundo hecho por seres humanos está en la península de Kola. Se hizo con fines científicos, así que solo tiene 23 centímetros de diámetro, pero unos espectaculares 12 kilómetro de profundidad.

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Este pozo en China es tan profundo que atraviesa estratos del Cretácico

O imaginad una mina en la que cupiese holgadamente el edificio más alto del mundo, el Burj Dubai. Pues esa mina existe, está en Estados Unidos, y tiene 1,2 km de profundidad. Concretamente es una mina de cobre en las montañas Oquirrh, a las afueras de Salt Lake City (Utah). De anchura tiene 4 km.

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Libros que nos inspiran: 'Huellas: el mundo que dejaremos atrás' de David Farrier

Aparte de estos ejemplos, hay muchos más, como describe magistralmente David Farrier en su libro Huellas; en todo el mundo, existen miles de agujeros en cada continente, excepto en la Antártida, y quedarán como rastros incólumes de nuestra existencia:

Es posible que algunos se doblen y compriman debido a los procesos metamórficos, o que se eleven gradualmente hacia la superficie y se conviertan en polvo; sin embargo, otros seguirán allí perpetuamente, columnas que se abren paso hacia el centro de la tierra, revetidas de petróleo residual y de barro mezclado con bario. Las minas cerradas conducirán a enormes vacíos subterráneos donde, en nuestra ansia de carbón, hemos extraído estratos enteros.

Los nuevos datos fotométricos obtenidos en el observatorio USM Wendelstein de la Universidad Ludwig-Maximilians y con el instrumento MUSE en el Very Large Telescope han permitido localizar un agujero negro ultramasivo localizado en la galaxia Holm 15A, en el centro del cúmulo Abell 85.

Decimos ultramasivo porque es el más masivo que conocemos ahora (solo hay unas pocas docenas de mediciones de masa directa de agujeros negros supermasivos). Tiene nada menos que el equivalente a 40.000 millones de masas como la de nuestro Sol.

Abell 85

El cúmulo de galaxias Abell 85 consta de más de 500 galaxias individuales, se encuentra a una distancia de 700 millones de años luz de la Tierra.

Esta distancia es enorme, la medición más lejana hecha hasta la fecha: no en vano, es el doble de la distancia previa para mediciones directas de masa de agujeros negros.

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Alrededor del agujero negro supermasivo de nuestra galaxia hay doce agujeros más

Según explica el investigador del MPE Jens Thomas, quien dirigió el estudio:

Solo hay unas pocas docenas de mediciones de masa directa de agujeros negros supermasivos, y nunca antes se había intentado a una distancia tan grande. Pero ya teníamos una idea del tamaño del agujero negro en esta galaxia en particular, así que lo probamos.

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Ya hemos podido 'ver' por primera vez en un agujero negro

La intuición de que aquí se escondía algo interesante fue el centro de la galaxia es extremadamente difuso y débil, a pesar de que la galaxia central del cúmulo Abell 85 tiene una enorme masa visible de aproximadamente 2 billones de masas solares en estrellas.

La última generación de simulaciones por ordenador de fusiones de galaxias nos dio predicciones que coinciden bastante bien con las propiedades observadas. Estas simulaciones incluyen interacciones entre estrellas y un agujero binario binario, pero el ingrediente crucial son dos galaxias elípticas que ya tienen núcleos agotados. Esto significa que la forma del perfil de luz y las trayectorias de las estrellas contienen información arqueológica valiosa sobre las circunstancias específicas de formación de núcleos en esta galaxia, así como en otras galaxias muy masivas.

Científicos del Observatorio de Astronomía de África del Sur (SARAO), que construyó y opera el nuevo telescopio MeerKAT en la región semiárida de Karoo, han obtenido la imagen más nítida hasta la fecha del centro de la Vía Láctea, revelando detalles únicos alrededor al agujero negro en el centro de la galaxia.

Este observatorio inaugurado oficialmente este 13 de julio.

MeerKAT

MeerKAT es un proyecto sudafricano, un precursor del más grande International Square Kilometre Array (SKA). MeerKAT consta de 64 antenas (o placas), cada una de 13,5 metros de diámetro

El centro de la Vía Láctea, a 25.000 años luz de la Tierra y detrás de la constelación de Sagitario, está envuelto por nubes de gas y polvo que lo hacen invisible desde la Tierra con telescopios ordinarios. Sin embargo, el infrarrojo, los rayos X y, en particular, las longitudes de onda de radio penetran en el polvo.

Según Farhad Yusef-Zadeh, de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois, uno de los principales expertos mundiales en las misteriosas estructuras filamentosas presentes cerca del agujero negro central de nuestra galaxia:

La imagen de MeerKAT tiene tanta claridad. Muestra tantas características nunca antes vistas, incluidas las fuentes compactas asociadas con algunos de los filamentos, que podría proporcionar la clave para descifrar el código y resolver el engima en esta década.

En breve podrá comenzar el análisis final de los datos recogidos, lo que culminará este proyecto en las próximas semanas, el proyecto de obtener la primera imagen de una agujero negro.

Estos datos se obtuvieron gracias al trabajo de investigadores del proyecto EHT (Event Horizon Telescope), que ha reunido el conjunto de datos necesarios de nueve radiotelescopios para observar la forma del agujero negro central de nuestra galaxia (al menos por la sombra que proyecta al absorber la luz que le rodea).

Sagitario A al descubierto

Si todo marcha como se prevee, en unas semanas podríamos contemplar algo que se creía imposible: cómo es realmente un agujero negro, en este caso Sagitario A, a 26.000 años luz de la Tierra.

Los agujeros negros son invisibles al ojo humano, pero sí puede conseguirse la imagen del medio ambiente de su alrededor y de la sombra que proyecta, lo que permitirá conocerlo con detalle.

Para lograrlo, ocho radiotelescopios (situados en el Polo Sur, Hawai, México, Chile, Arizona, Groenlandia y España), se combinaron para obtener datos de este supuesto agujero ubicado en el centro de nuestra galaxia y que tiene una masa equivalente a cuatro millones de soles.

Toda la información almacenada que se está almacenando ocupa más de mil discos duros, y una serie de servidores lleva a cabo la esencial tarea de combinar las señales con fechas de los ocho observatorios.

Esta técnica que combina ondas de radio se llama interferometría de base ancha, y es frecuente en radioastronomía. No obstante, en este caso resulta extraordinario tanto el número de telescopios como la amplitud del área.

Si finalmente todo marcha bien, lo que espera verse es algo parecido a un halo de luz que rodea el círculo oscuro, la sombra del agujero negro. Algunas simulaciones sugieren que el halo podría ser más brillante y grueso en un lado que en el otro. Será, al fin, la primera imagen de un agujero negro.

El agujero de ozono en la Antártida fue excepcionalmente débil este año, según las mediciones de la NASA y mediciones basadas en tierra y globo de NOAA, pero esto no es necesariamente una noticia positiva.

Porque si este año el agujero es más reducido que de costumbre se basa, fundamentalmente, a la variabilidad natural.

Ozono

Si bien las condiciones atmosféricas estratosféricas más cálidas que el promedio han reducido el agotamiento del ozono durante los últimos dos años, el área actual del agujero de ozono sigue siendo grande en comparación con la década de 1980.

Según la NASA, el agujero de ozono alcanzó su punto más alto el 11 de septiembre, cubriendo un área aproximadamente 2,5 veces más que Estados Unidos (12,2 millones de kilómetros cuadrados en extensión) y luego disminuyó durante el resto de septiembre y hasta octubre.

Hace treinta años se firmó el Protocolo de Montreal relativo a las sustancias que agotan la capa de ozono y comenzó a regular los compuestos que agotan la capa de ozono, y gracias a él se espera que la verdadera reducción de la capa de ozono, alcanzando el estatus de 1980, llegue alrededor de 2070.

En nuevas observaciones con el telescopio VLA (Very Large Array), se ha identificado un objeto brillante orbitando cerca del núcleo de Cygnus A., una galaxia que ha sido habitualmente en años anteriores.

Tal vez se trate de un tipo muy raro de explosión de supernova o, lo más probable, debido a su brillo, a un estallido de un segundo agujero negro supermasivo que orbita de cerca el agujero negro supermasivo central primario de la galaxia.

Cygnus A

Según explica Rick Perley, del Instituto de Investigación de Astrofísica de la Universidad John Moores de Liverpool, autor principal de un artículo en el Astrophysical Journal anunciando el descubrimiento:

Para nuestra sorpresa, encontramos una nueva característica prominente cerca del núcleo de la galaxia que no apareció en ninguna de las imágenes publicadas anteriormente. Esta nueva característica es lo suficientemente brillante que definitivamente lo habríamos visto en las imágenes anteriores si nada hubiera cambiado. Eso significa que debe haberse activado en algún momento entre 1996 y ahora. Otras observaciones nos ayudarán a resolver algunas de estas preguntas Además, si se trata de un agujero negro secundario, es posible que podamos encontrar otros en galaxias similares.

Cygnus A fue descubierta por el pionero de la radioastronomía Grote Reber en 1939. El descubrimiento en radio fue acompañado por una imagen de luz visible en 1951 y la galaxia, a unos 800 millones de años luz de la Tierra, fue un objetivo temprano del VLA, en la década de 1980.

Fruto de la colaboración entre 12 radiotelescopios de todo el mundo, universidades, agencias, el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, en inglés) y 100 investigadores de todo el mundo, entre otros, estamos a punto de conseguir la primera imagen de la historia de un agujero negro.

El proyecto aspira a obtener la fotografía partir de 2018.

Una imagen histórica

El trabajo coordinado de varias antenas receptoras permitirá concebir este instrumento virtual que recibe el nombre de Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT, en inglés). Está previsto que se ponga en marcha del 5 al 14 de abril, después de 20 años de preparativos.

En esa fecha se aspira a obtener una imagen de Sagitario A, el agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de la Vía Láctea. Transcurridos unos meses, los datos serán cruzados en un superordenador para obtener la primera reconstrucción del horizonte de sucesos de un agujero negro (la región que marca el punto de no retorno de estos objetos).

Hasta ahora solo se han podido ver agujeros negros de forma indirecta, y nunca se ha alcanzado su superficie, el horizonte de sucesos, pues estos objetos son invisibles (son tan masivos que son capaces de atrapar la luz).

Sagitario A tiene unos 20 millones de kilómetros de ancho (unas 30 veces más que el Sol), se encuentra a 26.000 años luz de distancia, y es extremadamente masivo: acumula 4 millones de masas solares.

La capa de ozono estaría empezando a recuperarse según un grupo de científicos de la Instituto Tecnológico de Masachusetts, cuyo estudio detectó que el agujero que presenta la capa se ha reducido más de cuatro millones de kilómetros cuadrados desde el año 2000 cuando alcanzó su máxima expansión, tal y como podéis ver en el vídeo que encabeza esta entrada.

Además, la autora principal, Susan Solomon, considera factible que el agujero de la capa de ozono se cierre por completo a mediados de siglo. En especial, se ha registrado datos esperanzadores en el agujero de la capa de ozono situado sobre la Antártida. El estudio, publicado en la revista Science, también señala que esta reducción se debe únicamente a la disminución del cloro atmosférico. Confirman la evolución positiva conseguida por el Protocolo de Montreal, de eliminación de los gases peligrosos para la atmósfera.

Vía | Sinc

En 1975, Stephen Hawking perdió su apuesta contra el físico Kip Thorne, negándole que Cygnus-1, una fuente de rayos X, fuese un agujero negro. El pago fue una suscripción para un año a la revista erótica Penthouse. Ahora, en solo tres minutos, nos explica qué es un agujero negro en el vídeo que encabeza esta entrada.

Recordad que se pueden crear subtítulos para el vídeo, pero en cualquier caso aquí podéis leer la traducción:

El agujero de gusano es una solución a las ecuaciones de Einstein, pero una solución que muy probablemente no existe en la naturaleza. Es un túnel al hiperespacio que conecta una parte del universo con otra. Las paredes del interior del túnel se atraen las unas a las otras y, si intentases viajar a través de él, morirías aplastado.

Los físicos trabajamos duro intentando averiguar qué hay que hacer para viajar a través de un agujero de gusano sin que éste se derrumbe. La conclusión es que tienes que tener algo dentro que repela la fuerza gravitatoria de las paredes, para evitar que se colapsen.

Para conseguirlo, lo que hubiera dentro del agujero de gusano tiene que tener energía negativa. Primero tienes que deshacerte de toda la energía presente en el túnel hasta que no quede nada, salvo el vacío. Y después tienes que seguir sacando energía, como si fuera una deuda con el banco.

Estas regiones del espacio tienen una deuda de energía con el resto del universo. Sin embargo, parece que hay leyes físicas que evitan que puedas tomar prestada mucha energía cuando ya no hay energía en el banco. El resto del universo no te deja sacar más.

Todos los cálculos y leyes físicas que hemos hecho sugieren vehementemente que no es posible sacar suficiente energía negativa del agujero de gusano para evitar que éste implosione. A pesar de ello, los físicos no tenemos una evidencia consistente de que esto sea siempre así.

¿Por qué no podemos demostrar que los agujeros de gusano siempre se derrumban? Bueno, quizá porque no siempre lo hagan. No lo sabemos.

Vía | Gizmodo