Latinoamérica fue clave para obtener la primera imagen de un agujero negro

La publicación de la primera imagen de un agujero negro hecha en la historia es, sin duda, el acontecimiento científico más importante de este año, y en ese hito fue clave el rol que desempeñó Latinoamérica, que aportó tres de los ocho observatorios que unieron esfuerzos técnicos y humanos para recoger los datos.

Por México estuvo el Gran telescopio milimétrico Alfonso Serrano, en Puebla; y por Chile, los telescopios instalados en los observatorios APEX y ALMA.

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Yahoo Noticias entrevistó a Rubén Herrero, astrónomo español vinculado al Observatorio ALMA -Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array- que operan el Observatorio Europeo Austral (ESO) y otros socios internacionales, quien fue el encargado de la preparación de las observaciones, la toma de los datos en el propio sitio y la calibración de la información recogida.

¿Cuál fue el papel que cumplió en este proyecto el observatorio ALMA?

“ALMA es la estación más sensible de todo el sistema, porque es la que recoge más luz. Si nos imaginamos un telescopio óptico normal, cuanto mayor es el espejo del telescopio, más luz recibe. Con las ondas de radio ocurre lo mismo, cuanto más grande es la antena, más sensibilidad tiene y los datos que recibe son de mejor calidad.

En ALMA, aunque sus antenas individuales son de 12 metros cada una, que no es algo enorme, al combinar la señal de todas las antenas se crea un telescopio virtual que simula un telescopio con una sensibilidad de uno de 70 metros de diámetros.

Sin ella en el sistema, los resultados habrían sido mucho peores. Como esto no se hace en vivo, sino que los datos son grabados, se hizo la prueba de combinar los datos de todas las demás antenas del telescopio, excepto la de Alma, y los resultados son tan malos que ni siquiera veríamos el agujero negro central, que es el que vemos en la imagen que se mostró al mundo.

Desde ALMA somos un montón de gente trabajando por el proyecto. Una cosa importante es que al contrario de la mayor parte del resto de las estaciones, Alma ya es un interferómetro en sí, son 66 antenas que trabajan juntas, entonces para convertir las señales de esas 66 en una sola, tiene unas complejidades adicionales y a eso es lo que hacemos desde aquí”.

¿Hace cuánto comenzaron a trabajar con este proyecto?

“El proceso empezó hace 20 años, cuando a alguien se le ocurrió que combinando telescopios por todo el mundo, observando estas frecuencias, podríamos tener la resolución o el zoom suficiente para poder ver con suficiente nitidez lo que estamos viendo.

Con el tiempo, con los avances técnicos, se vio que era factible, y en 2017 nos implicamos con el proyecto cuando empezaron en realidad las observaciones. Hay que aclarar que los ocho observatorios no están dedicados en exclusivo a esta tarea, sino que cada uno tiene su agenda científica, por ejemplo ALMA hace muchas otras cosas a lo largo del año, y el resto también. Durante una semana al año, en abril, nos juntamos y hacemos estas observaciones”.

¿Qué complicaciones tuvieron?

“Hubo muchas. La técnica utilizada necesita que los datos se combinen exactamente en el mismo nanosegundo, hablamos del dato que se toma aquí y el que se toma en España, Antártida, Hawái, México. Todo ellos hay que grabarlos en el instante exacto en el que se haya tomado para luego combinarlos de forma simultánea. Para eso hubo que instalar en cada observatorio un reloj atómico superpreciso y un máser de hidrógeno para conseguirlo.

Otra dificultad: uno de los telescopios está en el Polo Sur, justo en medio de la Antártida, ni siquiera en la costa. Los datos se tomaron en abril de 2017, cuando el invierno austral estaba llegando ya. Los datos tuvimos que recogerlos cuando pasara todo el invierno, es decir que había que esperar medio año para llevárselos físicamente, ya que no se puede enviar por Internet pues la cantidad de datos que se generaron fue de 5 petabytes (N. de la R.: 1 petabyte equivale a guardar 13,3 años de video en HD); era mucho más sencillo, aunque tuviésemos que esperar, cruzar el polo sur y llevar los datos en la mano”.

¿Cómo fue el proceso de observación en estos dos años?

“La observación la hacemos durante una semana al año, no es algo de todos los días porque el tiempo es limitado. Durante la mañana, hay una organización central que está en contacto con todos los observatorios, y que decide cuándo se activa el tiempo reservado para el EHT (Event Horizont Telescope). Eso depende si hace mal tiempo en las estaciones, ya que no tiene sentido usar el tiempo valioso de observación para todos los observatorios.

Esta decisión hay que tomarla con antelación, porque en el Polo Sur la conexión a Internet se hace vía satélite, y los satélites pasan solo un número de veces determinado al día. Quienes están en ese observatorio están aislados del mundo, y tienen que saber si esa noche tienen que observar o no.

Una vez que se han tomado los datos y se han llevado a los superordenadores centrales (hay uno en Boston y otro en Bonn, Alemania), la señal de todos los observatorios se correla (combina), y luego vino un proceso complicado para crear la imagen: hay que usar una herramienta matemática, y esto ha llevado mucho tiempo porque teníamos que estar realmente seguros de que lo que estábamos mirando sí era el agujero, con ese disco y esa forma.

Se crearon cuatro grupos independientes que trabajaron con los datos, sin estar en contacto entre sí para asegurarse de que no se sugestionaran unos a otros. Se hicieron miles de imágenes de prueba, calibrando los datos de una forma y otra, con adaptaciones. Por eso ese proceso ha sido tan largo, por eso el resultado que vemos ahora en abril de 2019 realmente son datos de abril de 2017, luego de estar dos años trabajando en esto para ser capaces de obtener este resultado”.

¿Este hallazgo es un punto final o uno seguido?

“En realidad este proyecto apenas empieza. Es la prueba de que esto es posible y ahora la idea es siempre ir más allá. La M87 es solo una de las galaxias que estamos estudiando con su agujero negro, pero hay otro puñado de agujeros negros, supermasivos y centrales, que están en la cercanía de nuestro universo que también estamos observando.

La idea es añadir más telescopios, ¿por qué solo 8? ¿Por qué no sumar más para tener más sensibilidad? ¿Por qué no los buscamos más lejos para poder hacer zoom a las imágenes y tener mayor resolución? Pensando más allá, nos estamos planteando mandar una antena de radio al espacio, orbitando la Tierra, y tener una antena aun más separada y que la imagen pueda ser de mejor calidad. Esto no es ciencia ficción, ya se ha hecho en otra ocasión pero nunca para este objetivo científico.

Incluso más allá, llegará el momento en que acabemos utilizando esta técnica con un telescopio que esté instalado en la Luna. La idea es obtener imágenes cada vez más precisas, para probar detalles cada vez más finos y para ver cosas que no encajen con lo que nos esperamos, que es lo que nos ayuda a avanzar”.

¿Cuál es el rol de Latinoamérica en la astronomía mundial?

“Latinoamérica es importante para la astronomía hoy en día, principalmente por la calidad de sus cielos. Hoy está muy concentrada en Chile, gracias a sus cielos en especial de la parte norte. El país cuenta con el 40% de toda la infraestructura para la observación mundial de astronomía, y en una década llegará al 70%, por la inauguración del ELT (Extremely Large Telescope, en el cerro Amazonas de Atacama).

Es cierto que la mayor parte de los fondos y la tecnología de estos telescopios es de Europa y EEUU., pero, y puedo hablar por Chile, ha sabido aprovechar toda esta experiencia instrumental y científica atraída por sus cielos para crear una comunidad científica potente y creciente, y nadie duda de la calidad de los astrónomos chilenos, quienes están al nivel de los países con investigación más avanzada”.