Preguntas y respuestas con Andrea Ghez, quien descubrió el agujero molesto Sagitario A *

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Esta semana, el mundo vio por primera vez a Sagitario A *, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia. La imagen de un brumoso anillo dorado de gas sobrecalentado y luz curva fue capturada por el Event Horizon Telescope, una red de ocho observatorios de radio repartidos por todo el mundo.

Feryal Özel, astrónomo de la Universidad de Arizona y miembro fundador del consorcio EHT, dijo que ver la imagen del agujero negro fue como finalmente conocer en la vida real a una persona con la que solo has interactuado en línea.

Para Andrea Ghez, astrofísica de UCLA, el encuentro fue quizás más como un biógrafo que se encuentra con su tema después de décadas de búsqueda.

En 2020, Ghez recibió el Premio Nobel de física por su papel en el descubrimiento de un objeto supermasivo en el núcleo de la Vía Láctea. Ahora se sabe que ese objeto es Sagitario A *, o Sgr A * para abreviar.

Ghez estudia el centro de nuestra galaxia y las órbitas de miles de estrellas que rodean el objeto denso en su mismo corazón. Aunque no participó en el proyecto EHT, dijo que sus logros «impresionantes», incluida la revelación en 2019 del agujero negro que ancla una galaxia distante conocida como Messier 87, ofrecen nuevas e intrigantes posibilidades para el estudio del cosmos.

Los Angeles Times le habló sobre los agujeros negros, las sorpresas cósmicas y lo que Einstein tiene que ver con la aplicación de GPS en su teléfono. La entrevista ha sido editada por su extensión y claridad.

¿Qué se siente al ver finalmente lo que has estudiado durante tu carrera?

Es súper emocionante. Vivimos en un momento realmente interesante en el que la tecnología avanza tan rápido en tantos campos y nos brinda nuevos conocimientos sobre estos objetos increíblemente exóticos.

¿Se ve diferente de lo que esperabas?

No actualmente. Es notablemente similar. Debería ver un anillo que tiene un radio de aproximadamente dos veces y media el radio de Schwarzschild. [the radius of the event horizon, the boundary around a black hole beyond which no light or matter can escape]. Esa es la predicción de dónde debería doblarse la gravedad, y ahí es exactamente donde lo ves. Eso es impresionante.

Una imagen borrosa de un anillo brillante.

Esta es la primera imagen de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia.

(Colaboración EHT)

¿Cuánto han cambiado las capacidades tecnológicas de los investigadores desde que comenzaron a estudiar los agujeros negros?

Avances enormes, enormes. A menudo digo que estamos navegando en una ola de desarrollo tecnológico. Todo lo que hacemos realmente puede describirse como descubrimiento habilitado por la tecnología.

Una de las cosas que me encanta de trabajar en estas áreas donde la tecnología está evolucionando muy rápido es que te brinda la oportunidad de ver el universo de una manera que no has podido ver antes. Y muy a menudo eso revela descubrimientos inesperados.

Tenemos mucha suerte de vivir en este momento en el que la tecnología evoluciona tan rápido que realmente se pueden reescribir los libros de texto. El Event Horizon Telescope es una historia similar.

¿Qué preguntas sin respuesta sobre el universo te emocionan más?

Tengo un par de favoritos ahora mismo. Lo que me entusiasma mucho es nuestra capacidad para probar cómo funciona la gravedad cerca del agujero negro supermasivo usando órbitas estelares, y también como una sonda de materia oscura en el centro de la galaxia. Ambas cosas deberían imprimirse en las órbitas.

Andrea Ghez, profesora de física y astronomía en UCLA.

La astrónoma de UCLA Andrea Ghez ganó el Premio Nobel de Física 2020 por su trabajo sobre los agujeros negros.

(Aron Ranen / Associated Press)

Una forma simple en la que me gusta pensar en esto es: la primera vez, estas órbitas te dicen la forma. Y luego, después de eso, puedes investigar preguntas más detalladas porque sabes en qué parte del espacio está la estrella.

Por ejemplo, S0-2 (que es mi estrella favorita en la galaxia y probablemente en el universo) se repite cada 16 años. Ahora estamos en el segundo pasaje, y eso nos da la oportunidad de probar las teorías de Einstein de maneras diferentes a las que está probando el Event Horizon Telescope, así como para limitar la cantidad de materia oscura que podría esperar en el centro de la galaxia. Hay cosas que no entendemos acerca de los primeros resultados, y para mí esa es siempre la parte más emocionante de una medición: cuando las cosas no tienen sentido.

¿Cuál es tu enfoque en esos momentos?

Tienes que tener total integridad con tu proceso. Las cosas pueden no tener sentido porque estás cometiendo un error, que es el resultado poco interesante, o pueden no tener sentido porque hay algo nuevo por descubrir. Ese momento en el que no estás seguro es súper interesante y emocionante.

Acabamos de descubrir estos objetos en el centro de la galaxia que parecen estirarse a medida que se acercan al agujero negro y luego se vuelven más compactos. Se llaman interacciones de marea. Si piensas en la película «Interestelar» con ese gran maremoto gigante, esto sería como un gran maremoto que se levanta del planeta. Si estamos viendo estrellas que tienen ese tipo de interacciones, significa que la estrella tiene que ser, no sé, cien veces más grande que cualquier cosa que predijéramos que existiría en esta región. Entonces eso te hace rascarte la cabeza.

Si, absolutamente. Los agujeros negros representan la ruptura de nuestra comprensión de cómo funciona la gravedad. No sabemos cómo hacer que la gravedad y la mecánica cuántica funcionen juntas. Y necesitas que esas dos cosas funcionen juntas para explicar qué es un agujero negro, porque un agujero negro es una fuerte gravedad más un objeto infinitesimalmente pequeño.

¿Esperar lo? Pensé que los agujeros negros eran enormes.

No. La imagen es de los fenómenos que suceden alrededor del agujero negro. El agujero negro no tiene un tamaño finito, pero existe esto resumen tamaño del horizonte de sucesos, que es el último punto por donde puede escapar la luz. Y luego la interacción gravitacional con la luz local se concentra en este anillo que es dos veces y media más grande que el horizonte de sucesos.

De todos modos, sabemos que los agujeros negros representan la ruptura de nuestro conocimiento. Es por eso que todos siguen probando las ideas de Einstein sobre la gravedad allí, porque en algún momento esperas ver lo que podrías llamar la versión expandida de la gravedad, de la misma manera que Einstein fue la versión expandida de la versión de Newton.

¿Es justo decir que las leyes de Newton hacen un trabajo decente al explicar cómo funciona la gravedad aquí en nuestro pequeño planeta, pero necesitamos a Einstein una vez que nos dirigimos al universo?

Sí, excepto por lo que hoy damos por sentado: nuestros teléfonos móviles. El hecho de que podamos encontrarnos tan bien en Google o Waze o en tu aplicación de tráfico favorita es porque los sistemas GPS posicionan tu teléfono con respecto a los satélites que giran alrededor de la Tierra. Esos sistemas tienen que usar la versión de la gravedad de Einstein. Yo sé que sí. Podríamos usar a Newton hasta que nos interesáramos por cosas como esta.



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