En ambos casos, los retratos c\u00f3smicos fueron elaborados mediante el procesamiento y la interpretaci\u00f3n de los datos de observaci\u00f3n captados por una red de radiotelescopios terrestres ubicados en distintas partes del globo terrestre. Por definici\u00f3n, los agujeros negros no emiten luz, pero su entorno \u201cbrilla\u201d en ciertas longitudes de ondas de radio. Las as\u00ed denominadas im\u00e1genes directas del extra\u00f1o objeto situado en el coraz\u00f3n de ambas galaxias muestran, en realidad, la sombra del agujero negro, una zona central oscura rodeada por un anillo o disco de materia, de gas caliente coloreado artificialmente en tonos anaranjados.<\/p>\n
Hasta ahora, las im\u00e1genes de la sombra de los dos agujeros negros corroboran las hip\u00f3tesis postuladas por el f\u00edsico alem\u00e1n. Eso es lo que explica Medeiros en una entrevista concedida el 13 de mayo a trav\u00e9s de una aplicaci\u00f3n de video mientras regresaba de Washington a Princeton en autom\u00f3vil, como pasajera. En la v\u00edspera, ella y sus colegas del EHT hab\u00edan sido convocados por la National Science Foundation (NSF) para participar en un evento p\u00fablico en la capital estadounidense que se transmiti\u00f3 v\u00eda internet, en el cual respondieron preguntas sobre la imagen de Sagitario A*.<\/p>\n
\u00bfC\u00f3mo es el proceso de obtenci\u00f3n de im\u00e1genes de un agujero negro? \u00bfCu\u00e1ntos telescopios se utilizaron en las observaciones? Las im\u00e1genes de los agujeros negros en M87 y en la V\u00eda L\u00e1ctea corroboran las previsiones de la relatividad general<\/p><\/blockquote>\n \u00bfPero c\u00f3mo se utiliza el c\u00famulo de datos obtenidos en las observaciones para elaborar una imagen? \u00bfDurante cu\u00e1nto tiempo se ha observado a los dos agujeros negros? \u00bfPor qu\u00e9 se ha tardado a\u00f1os en elaborar las im\u00e1genes una vez realizadas las observaciones? \u00bfY eso por qu\u00e9? La imagen de Sagitario A* tard\u00f3 tres a\u00f1os m\u00e1s en divulgarse que la del agujero negro de M87. \u00bfEsto significa que su obtenci\u00f3n result\u00f3 m\u00e1s dif\u00edcil? En el anillo que circunda a Sagitario A* aparecen tres puntos m\u00e1s brillantes. \u00bfQu\u00e9 significan? Colabora\u00e7\u00e3o EHT<\/span>Im\u00e1genes de los dos agujeros negros en el centro de las galaxias, el de M87 (a la izq<\/em>.) y el de la V\u00eda L\u00e1ctea, divulgadas por la colaboraci\u00f3n EHTColabora\u00e7\u00e3o EHT<\/span><\/p><\/div>\n \u00bfQu\u00e9 podr\u00eda significar esa diferencia de brillo? \u00bfEn qu\u00e9 consiste su trabajo dentro del EHT? \u00bfPor qu\u00e9 la imagen de los dos agujeros negros se ajusta a la relatividad general? \u00bfC\u00f3mo surgi\u00f3 su inter\u00e9s por estudiar astrof\u00edsica? \u00bfY qu\u00e9 fue lo que la llev\u00f3 a dedicarse a investigar los agujeros negros? \u00bfHay otros brasile\u00f1os en el EHT?
\n<\/strong>Empleamos una t\u00e9cnica llamada interferometr\u00eda, que combina los datos de observaci\u00f3n obtenidos por distintos radiotelescopios y permite la obtenci\u00f3n de im\u00e1genes de mayor resoluci\u00f3n. Cuanto mayor es la distancia entre los telescopios que componen la red, mayor es la resoluci\u00f3n de la imagen que se obtiene. No hemos construido una red de telescopios. Utilizamos los que ya hab\u00eda, les realizamos modificaciones y les instalamos c\u00e1maras nuevas para que pudieran trabajar en conjunto. As\u00ed, hemos creado un radiotelescopio virtual casi del tama\u00f1o de la Tierra.<\/p>\n
\n<\/strong>En 2017, el EHT observ\u00f3 los agujeros negros de M87 y Sagitario A* con ocho radiotelescopios: dos en Chile, dos en Haw\u00e1i, uno en el estado de Arizona (EE. UU), uno en M\u00e9xico, uno en Espa\u00f1a y uno en la Ant\u00e1rtida. Armamos parejas de telescopios que operan en forma sincronizada y cada par observa un punto en el espacio y obtiene una parte de la informaci\u00f3n. Luego unificamos todas esas partes mediante algoritmos y software<\/em> y obtenemos una imagen. Las observaciones se realizan en una longitud de onda de radio muy peque\u00f1a, de 1,3 mil\u00edmetros (mm), mayores que la de la luz visible. A partir de la diferencia de tiempo con que estas ondas llegan a cada dupla de telescopios, podemos calcular, con bastante precisi\u00f3n, de d\u00f3nde provienen. Funciona de manera similar al sistema de GPS, que registra el tiempo que demora una se\u00f1al emitida por sat\u00e9lites en el espacio en llegar a la Tierra y lo utiliza para calcular, por ejemplo, la ubicaci\u00f3n de un tel\u00e9fono m\u00f3vil.<\/p>\n
\n<\/strong>Se trata de algo mucho m\u00e1s complicado que el mero hecho de tener una c\u00e1mara apuntando al espacio que tome una fotograf\u00eda de un objeto. Necesitamos realizar muchos c\u00e1lculos para construir una imagen a partir de los datos recabados por los telescopios, que se encuentran instalados en zonas de alta monta\u00f1a para que no los afecte el vapor de agua de la atm\u00f3sfera. Las ondas de radio de 1,3 mm interact\u00faan con el agua. Grabamos todos los datos relativos a cada onda de radio observada. No solo de la procedencia de la onda, sino tambi\u00e9n la hora exacta de su emisi\u00f3n, todo con suma precisi\u00f3n. Los telescopios poseen relojes at\u00f3micos de gran precisi\u00f3n. Cada par registra una peque\u00f1a parte de la informaci\u00f3n referente a la imagen.<\/p>\n
\n<\/strong>A cada uno se lo ha observado por espacio de unas 12 horas durante una semana de abril de 2017. Esa semana realizamos varias observaciones. Algunos de los datos se obtuvieron al principio del tiempo de observaci\u00f3n, otros al final. Cada punto de la imagen fue seguido simult\u00e1neamente por dos telescopios. La ubicaci\u00f3n geogr\u00e1fica determina lo que cada telescopio puede observar. No es posible ver todas las regiones del espacio todo el tiempo desde todos los lugares de la Tierra. Para la imagen de Sagitario A*, el telescopio del polo sur era muy importante, porque puede observar este agujero negro casi en todo momento.<\/p>\n
\n<\/strong>Porque el acceso a los datos y su procesamiento es muy complicado. Cada telescopio almacena en sus discos duros toda la informaci\u00f3n de cada onda de radio que ha podido detectar. Esos datos totalizan unos 3,5 petabytes y equivalen a aproximadamente 100 millones de videos de una red social como TikTok. No hay manera de transmitir estos datos v\u00eda internet. Los discos r\u00edgidos de cada uno de los ocho telescopios deben transportarse en avi\u00f3n, en grandes cajas, a los centros de an\u00e1lisis inform\u00e1tico de dos lugares: Bonn, en Alemania, y Boston, en Estados Unidos. En estos centros, se lleva a cabo la correlaci\u00f3n de los datos y las observaciones de un telescopio se sincronizan con las de los otros. Luego de eso comienza la tarea de procesamiento de los datos para generar las im\u00e1genes. Otra dificultad radica en que no contamos con datos de todos los puntos del espacio que quisi\u00e9ramos para construir la imagen de los agujeros negros.<\/p>\n
\n<\/strong>Porque hay muchos lugares del planeta donde no tenemos telescopios, por lo tanto, hay algunas zonas del agujero negro que no podemos observar. Nuestra informaci\u00f3n es incompleta. A partir de nuestras simulaciones por computadora y de los datos disponibles, podemos suponer c\u00f3mo son esas \u00e1reas de las cuales no hay informaci\u00f3n. Es como tratar de tocar una canci\u00f3n en un piano al que le faltan teclas. No puede saberse con exactitud c\u00f3mo es la canci\u00f3n y c\u00f3mo se utilizar\u00edan las teclas faltantes para tocarla. Pero con la informaci\u00f3n disponible, se puede intentar adivinar la m\u00fasica. As\u00ed, al finalizar nuestro trabajo, generamos miles de im\u00e1genes del mismo agujero negro que son t\u00e9cnicamente compatibles y consistentes con nuestros datos de observaci\u00f3n. Tanto en el caso del agujero negro de M87 como en el de Sagitario A*, lo que divulgamos es algo as\u00ed como una imagen promedio de todas nuestras reconstrucciones, la versi\u00f3n m\u00e1s compatible con nuestros datos y la teor\u00eda.<\/p>\n
\n<\/strong>En efecto, fue m\u00e1s complicada. El agujero negro se encuentra en el centro de la V\u00eda L\u00e1ctea y la Tierra est\u00e1 en uno de los brazos de la galaxia, una ubicaci\u00f3n que dificulta nuestro campo de visi\u00f3n. Las ondas de radio que observamos deben atravesar la galaxia y se ven afectadas por los campos magn\u00e9ticos generados por la materia ionizada [con cargas el\u00e9ctricas] de la V\u00eda L\u00e1ctea. Adem\u00e1s, debido a que es mucho m\u00e1s peque\u00f1o que el agujero negro de M87, percibimos de manera m\u00e1s inestable los contornos de Sagitario A*. El brillo y el patr\u00f3n de distribuci\u00f3n del gas que rodea a Sagitario A* cambian mucho m\u00e1s r\u00e1pido. En M87, el gas del anillo demora d\u00edas o semanas en completar una \u00f3rbita alrededor del agujero negro. En la V\u00eda L\u00e1ctea, esto ocurre en pocos minutos. Es como tratar de obtener una imagen n\u00edtida de un objeto en constante movimiento.<\/p>\n
\n<\/strong>No creemos que esos puntos existan realmente. No debemos perder tiempo tratando de entenderlos. Posiblemente sean un efecto de los instrumentos utilizados en las observaciones y de los algoritmos computacionales empleados para generar la imagen. Hemos elaborado otras versiones de la imagen del agujero negro, que tambi\u00e9n son consistentes con nuestros datos, y esos puntos aparecen distribuidos de otra forma en el disco. Por lo tanto, su existencia es incierta. En cuanto al agujero negro del centro de la V\u00eda L\u00e1ctea, creemos que tiene un anillo, ya que hemos podido medir su di\u00e1metro y su espesor, y una regi\u00f3n oscura en el centro del mismo. Tambi\u00e9n pudimos comparar la intensidad de la regi\u00f3n oscura con la del propio anillo. Esas son las estructuras del agujero negro que podemos dar por ciertas. La imagen de Sagitario A* es bastante similar a la del agujero negro de M87. La \u00fanica diferencia es que el brillo de la parte sur del anillo de M87 es m\u00e1s intenso que en el norte. Esta diferencia debe ser real.<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/062-065_Entr-buraco-negro_316-1-1140.jpg\")
\n<\/strong>Cuando un disco de acreci\u00f3n de materia rodea a un agujero negro, se produce un efecto relativista llamado doppler beaming<\/em>. La materia que se mueve hacia el observador a velocidades cercanas a la de la luz se ve m\u00e1s brillante y la del lado opuesto parece ser menos intensa. Este efecto altera la longitud de onda y la intensidad de la luz. Eso es lo que vemos en la imagen del agujero negro de M87.<\/p>\n
\n<\/strong>La colaboraci\u00f3n se divide en grupos de estudio centrados en \u00e1reas diferentes, tales como la elaboraci\u00f3n de las im\u00e1genes de los agujeros negros o la producci\u00f3n de las simulaciones te\u00f3ricas de estos objetos. He participado en la mayor\u00eda de los grupos de investigaci\u00f3n, especialmente en el de las simulaciones. Durante mi doctorado, realic\u00e9 simulaciones sobre c\u00f3mo la materia que rodea al agujero negro podr\u00eda caer en \u00e9l y las utilic\u00e9 para predecir el aspecto de Sagitario A*. En 2019, cuando difundimos la imagen del agujero negro de M87, no hab\u00eda un grupo dedicado a probar la teor\u00eda de la gravedad de Einstein, la relatividad general. En enero de 2020, empec\u00e9 a coordinar ese grupo junto con un colega del proyecto. Cada grupo posee dos o tres coordinadores.<\/p>\n
\n<\/strong>Para Einstein, la gravedad es una curvatura del espacio-tiempo, causada por la distribuci\u00f3n desigual de la materia. La teor\u00eda prev\u00e9 la existencia y las caracter\u00edsticas de un agujero negro, en particular su geometr\u00eda, que ser\u00eda muy espec\u00edfica. La geometr\u00eda del agujero negro se calcula por medio de la m\u00e9trica de Kerr, que es una soluci\u00f3n de las ecuaciones de campo de la relatividad general. El formato del disco en las im\u00e1genes del agujero negro contiene mucha informaci\u00f3n sobre el propio agujero negro. Al medir el tama\u00f1o del anillo, sabemos si el agujero negro presenta la geometr\u00eda de Kerr. En ambos casos, en M87 y en la V\u00eda L\u00e1ctea, las im\u00e1genes confirmaron la teor\u00eda. Fue de gran importancia testear la relatividad en agujeros negros con masas diferentes, bajo reg\u00edmenes de fuerza gravitacional muy fuerte, cerca del horizonte de sucesos [la zona alrededor del agujero negro a partir de la cual la materia es atra\u00edda]. La masa de Sagitario A*, ubicado a 27.000 a\u00f1os luz, equivale a la de unos 4 millones de soles. El agujero negro de M87 se encuentra 2.000 veces m\u00e1s lejos, pero su masa es 1.500 veces mayor: el equivalente a la de 6.500 millones de estrellas como el Sol.<\/p>\n
\n<\/strong>Nac\u00ed en R\u00edo de Janeiro y pas\u00e9 la mayor parte de mi infancia viviendo en varias ciudades de Brasil y algunos a\u00f1os en Cambridge (Reino Unido). Aprend\u00ed a hablar portugu\u00e9s e ingl\u00e9s y sol\u00eda alternar entre ambos idiomas. Cuando todav\u00eda era una ni\u00f1a fui a vivir as Estados Unidos. As\u00ed fue que desde peque\u00f1a me di cuenta que la matem\u00e1tica era la misma en todos los pa\u00edses. Decid\u00ed centrarme en ella. Sab\u00eda que ser\u00eda siempre lo mismo independientemente de donde estuviera viviendo. Era algo fundamental y universal.<\/p>\n
\n<\/strong>A los 16 o 17 a\u00f1os, ya estudiaba c\u00e1lculo, f\u00edsica y astronom\u00eda en la escuela de ense\u00f1anza media en California y me di cuenta de que la matem\u00e1tica era un lenguaje que no solo serv\u00eda para describir, sino tambi\u00e9n para predecir el Universo. Para m\u00ed, los agujeros negros son el mejor ejemplo de ello. Qued\u00e9 fascinada cuando descubr\u00ed que este fen\u00f3meno alterar\u00eda el tiempo, dilat\u00e1ndolo. Y quise aprender m\u00e1s sobre eso. Estudi\u00e9 f\u00edsica y astrof\u00edsica en la Universidad de California en Berkeley y luego hice la maestr\u00eda y el doctorado en f\u00edsica te\u00f3rica en la Universidad de California en Santa B\u00e1rbara. Durante el doctorado, una vez que complet\u00e9 las clases en Santa B\u00e1rbara, tambi\u00e9n pas\u00e9 tres a\u00f1os en el Steward Observatory, de la Universidad de Arizona, y uno m\u00e1s en la Black Hole Initiative, en la Universidad Harvard. Luego, con una beca de posdoctorado de la NSF, recal\u00e9 en el Instituto de Estudios Avanzados [el \u00faltimo lugar donde trabaj\u00f3 Einstein].<\/p>\n
\n<\/strong>Que yo sepa, no. Conozco a muchos astr\u00f3nomos brasile\u00f1os, amigos y colegas. Dict\u00e9 conferencias en Brasil en 2019 y siempre paso las vacaciones ah\u00ed con mi familia. Pero nunca trabaj\u00e9 con la comunidad cient\u00edfica brasile\u00f1a. Estoy muy interesada en poder hacerlo alg\u00fan d\u00eda.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"La astrof\u00edsica brasile\u00f1a relata c\u00f3mo se obtuvo la primera imagen del agujero negro situado en el centro de la V\u00eda L\u00e1ctea","protected":false},"author":13,"featured_media":450906,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[274,304],"coauthors":[101],"class_list":["post-450895","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-es","tag-astronomia-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/450895","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/13"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=450895"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/450895\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":451205,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/450895\/revisions\/451205"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/450906"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=450895"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=450895"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=450895"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=450895"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}