Aquesta és la primera foto d'un forat negre, i així és com s'ha aconseguit

Més de 100 anys d’investigació sobrel’univers  han culminat aquest dimecres amb la publicació de les primeres imatges d’un forat negre. El 1921, el físic alemany Albert Einstein va predir, en la seva teoria de la relativitat general, l’existència de llocs on el teixit de l’espai-temps es distorsiona de tal manera que res, ni tan sols la llum, se’n pot escapar. Sobre el paper, el concepte de forats negres encaixava amb tot el que sabíem de l’univers. A la pràctica, no obstant, demostrar de manera directa la seva existència resultava més complicat. De fet, totes les imatges que hem vist fins ara eren recreacions artístiques (basades en dades) d’aquest fenomen. 

Esta es la primera imagen de un agujero negro. Ha sido captada por el @ehtelescope . La imagen muestra el agujero negro en el centro de Messier 87, una galaxia masiva situada en el cercano cúmulo Virgo. La región oscura central es la sombra del agujero negro #EHTblackhole pic.twitter.com/OPK9Ct75WK

— CSIC (@CSIC) 10 de abril de 2019

La primera instantània d’un forat negre sorgeix del consorci internacional del Telescopi Horitzó d’Esdeveniments (Event Horizon Telescope o EHT, per les seves sigles en anglès). Aquest projecte ha aconseguit coordinar els esforços de vuit potents radiotelescopis (i uns 200 investigadors) repartits per tot el món perquè funcionessin amb la 'potència' d’un telescopi de la mida de la Terra.L’abril del 2017, durant una setmana sencera, els observatoris ALMA (Xile), APEX (Xile), IRAM (Madrid. Espanya), LMT (Gran Telescopi Mil·limètric, Mèxic), SMT (Arizona, Estats Units), JCMT (Hawaii, Estats Units), SMA (Hawaii, Estats Units), SPT (Pol Sud) es van coordinar per apuntar les seves antenes cap a dos forats negres. Un d’ells, el que es troba al centre de la nostra galàxia. L’altre, el que hi ha a la galàxia el·líptica M87. Les dades recopilades per aquestes vuit institucions han sigut processades i, dos anys més tard, ja podem entreveure com és realment un forat negre. 

L’ambiciós objectiu s’ha aconseguit fent servir un esforç titànic. Per això dies abans de la publicació d’aquestes imatges ja es va crear una gran expectació en tota la comunitat científica. Perquè ens puguem fer una idea de la magnitud d’aquesta gesta, els investigadors proposen algunes comparacions. Aconseguir les primeres fotografies d’un forat negre ha sigut com intentar fotografiar des de Barcelona els foradets d’una pilota de golf situada a les costes de Grenlàndia. O, si féssim símils astronòmics, seria com intentar fotografiar des de la Terra una taronja situada a la superfície de la Lluna. I, és clar, que les imatges finals comptin amb una resolució suficient perquè puguem reconèixer la forma característica d’aquests objectes.

El protagonista d’aquesta història

Totes les mirades es dirigeixen ara a l’objecte celeste que, gràcies al projecteEvent  Horizon Telescope, hem pogut entreveure per primera vegada en la història. Es tracta del forat negre que hi ha a la regió M87, situat a uns 50 milions d’anys llum de la Terra i amb 6.000 milions més de massa que el nostre Sol, destaca com un dels més fascinants fins ara descoberts. Aquest forat negre supermassiu va sorprendre la comunitat científica al revelar-se que emetia un potent llamp que s’estenia durant uns 5.000 anys llum cap als dos costats. "En aquest cas, sabem que aquest raig de matèria (o jet) podrien ser partícules carregades (protons i electrons) que provenen de regions magnètiques properes al centre. Així que no seria correcte dir que el forat negre per si mateix estigui emetent llum, sinó que el més probable és que sorgeixi del seu halo", explica Mar Mezcua, investigadora experta en forats negres a l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (HISSI-IEEC-CSIC).

Els forats negres són, per definició, uns objectes que teòricament haurien de ser impossibles de fotografiar. Si no hi ha llum, tampoc hi ha fotografia. Així que, tècnicament, les primeres fotografies dels forats negres no són un retrat directe d’aquests cossos celestes, sinó una imatge de la seva ombra. Al voltant d’aquests cossos celestes s’acumula una gran quantitat de matèria concentrada que arriba a altíssimes temperatures. 

Impacte científic

Notícies relacionades

Katie Bouman, la jove geni que va idear la primera imatge d'un forat negre

¿Què són les tempestes solars?

"És tota una fita en el món de l’astrofísica", acorden Mar Mezcua i Carlos F. Sopuerta, investigadors del’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC-CSIC) experts en la naturalesa dels forats negres (no implicats en el projecte EHT). "Aquesta imatge demostra que la investigació sobre l’univers que hem realitzat en els últims 100 anys, basada en gran part en la teoria de la relativitat general d’Einstein, ha anat en la línia correcta. I aquesta és una notícia fantàstica en si mateixa", explica Mezcua. "Ara tenim la prova definitiva que el marc teòric amb el qual hem estat treballant és el que millor s’ajusta a la realitat. Hem passat de preguntar-nos si els càlculs que havíem realitzat, en els quals ja s’apuntava l’existència d’aquest fenomen, eren correctes a tenir-ne una prova contundent", afegeix Sopuerta.

Si bé és cert que aquest espectacular avenç científic no tindrà una repercussió immediata en el nostre dia a dia, la comunitat investigadora es mostra molt il·lusionada. "L’estudi de l’univers és una cosa que, com a humanitat, ens ha fascinat des de fa milers d’anys. I si avui dia continuem intentant desentranyar com funciona l’univers és, en part, per aquesta voluntat de coneixement", reflexiona Mezcua. "També és cert que molts dels avenços que actualment semblen extremadament teòrics és possible que d’aquí uns anys trobin una aplicació pràctica alternativa. El làser, per exemple, va ser inventat per testar alguns punts de la teoria quàntica i actualment ja s’utilitza fins i tot per a alguns tipus d’operacions", afegeix Sopuerta.