En 2022, el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT, por sus siglas en inglés) nos brindó la primera imagen del agujero negro que habita el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Su nombre dio la vuelta al mundo y abrió todo tipo de noticieros: Sagitario A* (Sgr A*). Esta fotografía, que mostraba un anillo brillante alrededor de una región oscura, generó un gran interés al ofrecer la primera “imagen” directa de un agujero negro. No obstante, un estudio reciente sugiere que esta imagen podría no ser tan precisa como se pensaba, y que ciertos errores en el procesamiento de los datos podrían haber generado artefactos visuales. Algo que, de entrada, puede producir cierta decepción entre los amantes de las astronomía. Vamos a explicarte por qué no debes sentirte “engañado”.
El artículo publicado por Makoto Miyoshi y su equipo en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society analiza nuevamente los datos obtenidos por el EHT en 2017 y presenta una imagen alternativa de Sgr A*. Este nuevo análisis indica que la estructura de anillo observada podría ser en realidad un artefacto derivado de los métodos de procesamiento de imágenes, particularmente de la función de dispersión de puntos (PSF) del telescopio. Según los autores, el anillo podría haberse formado artificialmente debido a la configuración limitada de las observaciones del EHT.
Análisis de las limitaciones del EHT
El Telescopio del Horizonte de Sucesos en realidad no es “un telescopio”, sino que es un conjunto de radiotelescopios distribuidos por todo el mundo, cuya función es observar ondas de radio emitidas por objetos extremadamente lejanos, como los agujeros negros. Sin embargo, para obtener una imagen detallada de Sagitario A*, el EHT tiene quetrabajar con una cobertura limitada de las señales captadas por sus antenas, lo que afecta la precisión de las imágenes que puede producir. Es decir, la distribución de las longitudes de onda captadas por los telescopios no es completamente uniforme. Esto genera problemas en el procesamiento de las imágenes, y el telescopio debe utilizar métodos complejos de interpolación y calibración para reconstruir la imagen final.
Miyoshi y su equipo sostienen que el anillo observado en la imagen de Sgr A* es un artefacto creado por la función de dispersión de puntos (PSF), que es un efecto óptico inherente a los telescopios de interferometría. Según su análisis, el diámetro del anillo, que es de aproximadamente 50 microsegundos de arco, coincide casi exactamente con la distancia entre el haz principal y el primer lóbulo lateral de la PSF del EHT, lo que sugiere que la imagen podría estar distorsionada por esta función.
Imagen alternativa de Sagitario A*
El equipo de Miyoshi realizó un reanálisis de los mismos datos del EHT utilizando métodos convencionales de mapeo híbrido. En lugar de un anillo, encontraron una estructura alargada en dirección este-oeste, que, según ellos, concuerda mejor con observaciones anteriores de ondas milimétricas. Esta estructura alargada podría corresponder a una parte del disco de acreción alrededor del agujero negro, que rota a aproximadamente el 60% de la velocidad de la luz. El paper tiene un epígráfe titulado “Nuestra imagen final”. Es aquí donde realizan la descripción que acabamos de ver. Añaden: “La forma elíptica asimétrica del disco de acreción implica que lo estamos observando desde una orientación casi de perfil, con el lado este rotando hacia nosotros y el lado oeste alejándose”.
En contraste con la estructura de anillo reportada por el EHTC, nuestra imagen final de Sgr A* muestra un alargamiento este-oeste con una asimetría, donde el lado este aparece más brillante que el lado oeste.
Miyoshi, Kato y Makino
La diferencia fundamental entre ambos análisis radica en los métodos de calibración. Mientras que el equipo del EHT seleccionó la imagen final en base a la frecuencia de aparición de una estructura de anillo en múltiples simulaciones, Miyoshi y su equipo priorizaron la consistencia con los datos observacionales. Esto les llevó a una imagen que, siempre según ellos, refleja mejor la realidad física del entorno del agujero negro.
¿Qué implica este nuevo estudio?
Si la hipótesis de Miyoshi es correcta, las consecuencias son profundas, incluso aparentemente demoledoras. La imagen del anillo de Sgr A* ha sido interpretada como la “sombra” del agujero negro, un fenómeno previsto por la teoría de la relatividad general de Einstein. Esta sombra debería tener un tamaño y forma específicos según las propiedades del agujero negro, lo que ha sido visto como una confirmación directa de las predicciones de Einstein. Sin embargo, si la imagen está distorsionada por artefactos ópticos, entonces la evidencia observacional podría no ser tan sólida como se pensaba.
Por otra parte, el análisis alternativo de Miyoshi sugiere que el EHT podría necesitar ajustes en su metodología para evitar futuros errores. El equipo propone que se realicen más observaciones con una cobertura ampliada, o incluso que se incluya un satélite en órbita baja para mejorar la capacidad de observación y obtener imágenes más precisas de objetos en movimiento rápido como Sgr A*.
No obstante, esta sugerencia no debe tomarse como una decepción para la ciencia. ¿Es una “decepción de magnitud astronómica”? Para nada. El cuestionamiento y la corrección de datos son una parte esencial del proceso científico. La revisión de las imágenes del agujero negro de Sagitario A* no es un revés, sino un paso adelante en nuestra comprensión del universo. En astronomía, como en muchas disciplinas científicas, los avances se construyen sobre análisis detallados y el constante refinamiento de las técnicas. Cada nuevo descubrimiento es un punto de partida para mejorar, corregir errores y afinar las teorías existentes. Este tipo de revisión, como la que se ha hecho en este caso, ayuda a fortalecer los métodos y asegurar que lo que creemos ver en el cosmos sea lo más cercano a la realidad.
Pero hay algo más: esta revisión no invalida las ideas fundamentales de la relatividad general de Einstein. La existencia de los agujeros negros y la posibilidad de observar sus efectos, como la sombra predicha por la teoría, siguen siendo conceptos robustos y ampliamente aceptados. Lo que se está discutiendo aquí son los detalles técnicos de cómo se procesa la imagen y los posibles errores en la interpretación de los datos, no la física subyacente. Por tanto, este proceso es una señal del progreso de la ciencia, que constantemente se autoverifica para acercarse más a la verdad, sin descartar los grandes pilares teóricos que han transformado nuestra visión del universo.
Referencias
- Miyoshi, M., Kato, Y., & Makino, J. (2024). An independent hybrid imaging of Sgr A from the data in EHT 2017 observations*. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 534(4), 3237-3264. https://doi.org/10.1093/mnras/stae1158
Cortesía de Muy Interesante
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