‘Fotografiando’ los Agujeros Negros

En Enero de 2019 dí una charla sobre Visualización de los Agujeros Negros dentro del ciclo para formación de Profesores de Física y Química de Secundaria organizado, con la colaboración de la Real Sociedad Española de Física, desde la Consejería de Educación de la Comunidad de Madrid y publiqué las transparencias para que estuvieran a disposición de los asistentes al curso.

Poco después, un lector del blog me propuso hablar sobre ese asunto en los Coloquios del Instituto de Estructura de la Materia del CSIC. Así las cosas, y cuando ya habíamos quedado en fijar la charla para el mes de Mayo, el 10 de Abril de 2019 se produjo el anuncio, por parte de la colaboración ‘Event Horizon Telescope’, de la primera ‘fotografía’ de un agujero negro. Un anuncio con un resultado de ese calibre me dió oportunidad para completar sustancialmente la presentación de unos meses antes, incluyendo bastante material nuevo relativo a esa ‘fotografía’. Esta nueva presentación se puede descargar  (25.4 MB) pinchando en la imagen; espero pueda ser útil para aquellos asistentes a la charla o para los lectores del blog interesados en el tema.

Hay videos incrustados en el .pdf (35.9 MB) que al parecer no son accesibles para todos los lectores de .pdf; con Adobe Acrobat los videos se ejecutan perfectamente. He colocado también el enlace a esta charla en el apartado Presentaciones Varias del blog, en el que quedará archivada de manera permanente.

Una excelente exposición, correcta en la física, de lo que hay tras la imagen del agujero negro M87* puede leerse en el blog de Matt Strassler; el autor ha ido precisando a lo largo de varios posts sucesivos los detalles que no habían quedado suficientemente claros en las versiones divulgativas del anuncio, o que eran directamente erróneos —como por ejemplo decir que lo que se ve en la imagen es la esfera de fotones que existe alrededor del agujero—. Al mismo tiempo, en esos posts Strassler delimita nítidamente  aquello que aún no sabemos sobre dicho sistema. Especialmente relevante a mi juicio —los lectores no serán ajenos a mi simpatía por el empeño de evitar los nombres inadecuados, mientras se pueda—, es la insistencia de Strassler en lo poco afortunado de la metáfora sombra del agujero aplicada a la zona oscura en el centro de esa imagen. Sería mucho mejor y más sugerente de lo que realmente se ve decir, como él propone, que se trata de su silueta (o casi-silueta). 

Reconstrucción por síntesis y en falso color de la ‘imagen’ de la silueta del agujero negro M87* y del material cercano, en una longitud de onda del orden del mm. Fuente: EHT Collaboration, 10 April 2019

Desde el mismo punto de vista, podríamos analizar/criticar la frase ‘es la primera fotografía del horizonte de sucesos de un agujero negro’, repetida hasta la saciedad por los medios. La discusión sobre si es o no una fotografía me parece una polémica sin sentido y estéril, pero al margen de eso, la frase es desorientadora y de hecho inadecuada por otro motivo más sutil. Ni el horizonte del agujero, ni mucho menos el agujero negro como tal aparecen en la imagen. El agujero negro solamente ha actuado como una lente que ha desviado de manera bastante extrema la ‘luz’ (en la región milimétrica del espectro electromagnético) procedente del disco de acrección, una región cercana al agujero negro pero exterior a su horizonte. Lo que nosotros observamos  es la radiación que tras la desviación resultó estar dirigida hacia nosotros, no aquella que ‘se emitió dirigida hacia nosotros’, como ocurriría con una fotografía ordinaria. Realmente, el agujero negro juega el papel de una lente descomunal que desvía la luz (en mucha mayor medida que una lente ordinaria) y lo que del horizonte de sucesos (y del propio agujero negro) vemos en la imagen es, en todo caso, su silueta. Si alguien, al ver una fotografía ordinaria, nos dijera que lo que hemos fotografiado es la lente de la cámara fotográfica, probablemente no le concederíamos ningún crédito; pero ese es el papel exacto, ni más ni menos,  que juega el agujero negro en la producción de la imagen.

Al margen de esos detalles, queda claro que se trata de un gran avance, sobre eso no hay discusión. Ahora esperemos que la colaboración EHT tenga éxito en una observación semejante no en M87* sino en el agujero  negro del centro de nuestra propia galaxia, lo que por varios motivos que mencioné en la charla, aunque esté mil veces más cerca, resulta algo más dificil.

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