México participa en la campaña de 2026 para observar el entorno del agujero negro supermasivo M87*

Por Julio García G. / Periodista de Ciencia

Hace poco más de un mes, mientras hojeaba algunos libros sobre ciencia en una librería de mi ciudad, cayó en mis manos uno que en particular llamó mi atención desde que me detuve a observar su portada porque esta, a pesar de su simpleza, me transmitió muchas cosas ya que tiene impresa la primera imagen de un agujero negro supermasivo, M87*, que fue captado gracias a un conjunto de radiotelescopios distribuidos por varias regiones de nuestro planeta. 

Uno de estos radiotelescopios —el Gran Telescopio Milimétrico “Alfonso Serrano”— se encuentra en México; concretamente en lo más alto, a más de 4 mil metros sobre el nivel del mar, de lo que en el pasado fue un volcán activo, la Sierra Negra, en el estado de Puebla. 

Leyéndolo –se llama La luz en la oscuridad: los agujeros negros, el universo y nosotros— su autor, el físico alemán Heino Falcke, narra no solamente los aspectos científicos del proyecto Telescopio del Horizonte Eventos (EHT, por sus siglas en inglés), del que él es su director, sino también lo que políticamente tuvo que negociarse para llevar a buen puerto una de las mayores colaboraciones científicas de las que se tenga memoria. 

Mientras sigo leyendo el libro de Falcke (aún no lo he terminado) me he enterado de que el equipo del EHT acaba de proporcionar nueva información en torno a cómo ha evolucionado el descomunal agujero negro de la galaxia elíptica M87, cuya distancia se mide en grandes cifras ya que se encuentra a unos cincuenta y cinco millones de años luz de nosotros. Además, el anillo de luz que lo rodea posee un diámetro de cien mil millones de kilómetros. 

A pesar de la distancia, gracias a los avances en radioastronomía que permiten captar ondas milimétricas y submilimétricas que pueden tener el ancho de una uña, los astrónomos han logrado crear una imagen de dicho agujero negro convirtiendo, mediante poderosas computadoras, las ondas de radio en millones de pixeles que son almacenados en discos duros de gran capacidad. 

Y dada la ingente cantidad de información que se ha acumulado, los investigadores aún continúan analizándola años después de que fue captada. 

Por tanto, en un artículo publicado el pasado 11 de noviembre, han dado cuenta de lo que lograron observar a partir del 3 de abril de 2026. 

Y, lo que encontraron, es que —al reconstruir el anillo que rodea la sombra del agujero negro— el plasma caliente alrededor de este sigue cambiando además de que, tal y como lo predijera Albert Einstein, su trayectoria se curva por los efectos de la gravedad. 

En las nuevas imágenes, que abarcan 18 observaciones que siguen en curso, se distingue un anillo brillante, más intenso en unas partes que en otras, alrededor de una región oscura. El brillo proviene precisamente del plasma que rodea al agujero negro, y la zona central oscura corresponde a su sombra. Todo esto coincide con lo que el EHT observó en 2017, 2018 y 2021.

La importancia de México en todo esto radica en que se utilizó el Gran Telescopio Milimétrico “Alfonso Serrano” que, junto con otras estaciones de la red internacional, ayudó a captar señales débiles en observaciones relativamente cortas. Durante la campaña de observación de este año, un equipo operó en el sitio del telescopio y otro hizo el seguimiento remoto desde el INAOE, en Tonantzintla, Puebla. 

Por otro lado, el avance que hay que destacar es la capacidad que los astrónomos tienen de observar repetidamente y producir así imágenes en pocos meses. Para lograrlo, la colaboración mejoró la coordinación entre las estaciones, el traslado de los datos y su procesamiento. Ello abre la posibilidad de estudiar el entorno del agujero negro mediante una secuencia de imágenes tomadas con pocos días de diferencia. 

Ahora bien, ¿por qué son tan importantes estas observaciones?

Básicamente porque gracias a ellas los astrónomos pueden determinar cómo se comporta y evoluciona un agujero negro que se encuentra a millones de años luz de la Tierra. Esto podría ayudar a comprender también lo que sucede en el de nuestra propia galaxia, Sagitario A*, cuyas dimensiones, por cierto, son bastante menores comparadas con las de agujero negro de M87, ya que M87* tiene unas 1,400 veces la masa de Sagitario A*. 

Además —y esto quizá sea lo más llamativo— todos los agujeros negros obedecen a las mismas leyes de la gravedad y poseen un horizonte de eventos. Una vez que algo cruza este horizonte, y dado que la curvatura espaciotemporal es tan pronunciada, ni siquiera la luz, que viaja a unos 300,000 kilómetros por segundo, puede escapar. 

Con respecto al brillo que rodea a un agujero negro, el entorno es el que influye porque el gas que cae hacia uno de estos puede calentarse y emitir luz antes de cruzar el horizonte. En algunos casos, como en M87*, el gas y los campos magnéticos también alimentan un chorro que se extiende mucho más allá del agujero negro. 

Así, dos agujeros negros de masa similar pueden verse distintos si uno está rodeado de gas caliente y el otro apenas recibe material. 

En lo concerniente a cuántos datos acumula una campaña de observación, que puede durar varios días, Heino Falcke lo expresa muy bien en su libro cuando afirma: “en los cinco días de observación [se refiere a las observaciones realizadas antes de 2020] cada uno de los ocho telescopios almacenó aproximadamente cuatrocientos cincuenta terabytes de datos. Así pues, teníamos que analizar en total unos tres petabytes y medio (¡un petabyte es una cifra de con quince ceros!)”. 

Y, ¿qué hay más allá del horizonte de eventos de un agujero negro, dentro de él? 

En el caso de un agujero negro que no rotara, la relatividad general de Einstein predice una singularidad, donde la curvatura del espacio-tiempo se vuelve infinita. Ese resultado señala un límite de la teoría, es decir, que para saber que ocurre físicamente allí probablemente haga falta una teoría que combine la gravedad con la mecánica cuántica. 

Las imágenes del proyecto EHT muestran el comportamiento de la luz del plasma exterior, pero no lo que ocurre más allá del horizonte de eventos; esto últimos se infiere a partir de la teoría, pero jamás se ha podido observar directamente. 

Que aquello que existe más allá del horizonte de sucesos no pueda observarse directamente, no significa que las observaciones del EHT resulten en vano. Por ejemplo, nos pueden decir mucho de cómo evolucionan los agujeros negros a lo largo del tiempo y, cómo, su evolución, puede determinar la estructura de la galaxia que lo hospeda. 

Además, no solamente existen agujeros negros supermasivos en el núcleo de las galaxias porque hay muchos que suelen formarse también a partir de la masa de las estrellas. Estos tienen desde unas pocas hasta decenas de veces la masa del Sol y pueden formarse cuando el núcleo de una estrella muy masiva colapsa al final de su vida. 

También existen agujeros negros de masa intermedia que tienen entre cien y cien mil veces la masa del Sol. A pesar de que hay evidencia de que existen, se conocen mucho menos y una vía de formación posible son las fusiones sucesivas de agujeros negros más pequeños en cúmulos de estrellas muy densos. 

A pesar de su simpleza, estos objetos son los que actualmente encierran mayor misterio y asombro. No solamente porque son exóticos, tragan la luz y engullen todo lo que encuentran su paso (la física alrededor de ellos es extrema), sino también porque a lo largo de estos últimos años han reivindicado a uno de los grandes personajes de la historia de la física, Albert Einstein, cuyas teorías, desarrolladas en el primero cuarto del siglo XX, llevaron a predecirlos a partir de una buena dosis de imaginación, un lápiz, un papel y muchos números. 

Evidentemente falta mucho por estudiar sobre lo que sucede alrededor de un agujero negro (afortunadamente ya se está trabajando en ello), pero también se buscan respuestas en lo que respecta a lo que hay más allá de la singularidad y del horizonte de eventos, donde las leyes de la física que conocemos aparentemente dejan de funcionar. 

Quizá, para obtener respuestas sea necesario una teoría que pueda unificar a la gravedad con la mecánica cuántica, es decir, las ecuaciones que describen lo muy grande —donde operan las leyes físicas que conocemos— con el mundo de lo muy pequeño, donde las reglas y ecuaciones que operan allí apenas están siendo comprendidas.  

Mientras tanto, esa imagen que llamó mi atención en el libro de Falcke sigue invitándome a leer y a preguntarme cuánto nos queda por descubrir.