Los agujeros negros son objetos extraordinarios. En sus inmediaciones, son capaces de generar una fuerza de la gravedad tan intensa, que todo cuerpo que se acerca demasiado a ellos no tiene escapatoria; no puede evitar ser destrozado y engullido. Tras décadas de minuciosas observaciones y detallados estudios, los astrónomos aún sabemos muy poco acerca de algunos apasionantes fenómenos relacionados con los agujeros negros.
Uno de estos fenómenos es lo que venimos a llamar las «indigestiones». Ocurren cuando el agujero negro es incapaz de tragarse toda la materia que está entrando en su interior y, en lugar de engullirla, la expele hacia el espacio exterior con unas velocidades y energías formidables; las más altas del Universo. El material expelido del agujero negro forma enormes «chorros», de tamaños mayores que toda una galaxia, que emiten potentes ondas de radio (el mismo tipo de ondas que usan las emisoras de radio en la Tierra o nuestros teléfonos móviles). Son estas ondas de radio las que podemos captar desde la Tierra con nuestros «radiotelescopios».
Ahora bien, hasta hoy ha sido difícil presenciar una de estas indigestiones en el momento y lugar precisos en que ocurren. Normalmente, solo somos capaces de ver el material expelido cuando ya se encuentra muy lejos del agujero negro; a varios meses-luz o incluso a años-luz de distancia. Esto se debe a que estos chorros de materia son «opacos» a las ondas de radio, es decir, son como densos muros, como gruesas paredes, que nos impiden ver a través de ellos y escudriñar qué hay en su interior. Esta opacidad se hace más y más alta cuanto más cerca nos vamos del agujero negro.
La única forma de ver a través de estos muros es observar a frecuencias muy altas; cientos de veces más altas que las que usan nuestros teléfonos móviles. A estas frecuencias, los chorros se vuelven transparentes y nos dejan ver perfectamente lo que está ocurriendo en el punto exacto donde se produce la indigestión; en la región donde el agujero negro inyecta su indigestión en su chorro. No obstante, observar a frecuencias tan altas también tiene sus inconvenientes. A estas frecuencias, y con la tecnología actual, aún no podemos obtener imágenes de alta resolución. Esto significa que cuando recibimos una señal de un agujero negro a estas frecuencias, nuestras imágenes son demasiado borrosas para discernir si se debe a una indigestión, producida en el origen del chorro, o si proviene de una región muy lejana del chorro, incluso a décadas-luz de distancia.
Y aquí es donde entra el trabajo que acabamos de publicar. Usando el telescopio ALMA (el más sensible del mundo a las frecuencias más altas de radio) hemos sido capaces de detectar una clara señal de un agujero negro. Aunque la resolución de nuestras imágenes tampoco es muy alta, hemos aprovechado la enorme sensibilidad de ALMA para hacer un «truco» que nos ha permitido localizar la señal, sin ningún lugar a dudas, como proveniente de la región donde se producen las indigestiones de ese agujero negro.
Básicamente, hemos observado la misma señal a frecuencias muy distintas, lo que nos ha permitido estudiar la opacidad de la región de donde provenía esa misteriosa señal captada con ALMA, y eso nos ha permitido concluir que lo que estábamos viendo era una indigestión «en directo», es decir, justo en el momento en que el material estaba entrando en el chorro y empezaba a ser acelerado (por mecanismos aún desconocidos) hasta alcanzar las velocidades más altas del Universo. Este trabajo hubiera sido imposible de no ser por dos cosas. La primera, la existencia de ese formidable instrumento, ALMA. La segunda, la existencia de un agujero negro muy especial, PKS1830-211 (a unos 14.000 millones de años-luz de distancia), cuya luz está siendo desviada por una gran galaxia (a unos 7.000 millones de años-luz), que es capaz de producir dos imágenes del agujero negro. Es decir, desde la Tierra somos capaces de ver el mismo objeto, pero repetido dos veces en el cielo. Este fenómeno se conoce como «efecto lente gravitatoria».
Una de estas imágenes está, además, «retrasada en el tiempo 27 días». Es decir, es como una «máquina del tiempo» que nos permite ver de nuevo cualquier cosa que hayamos visto ocurrir previamente en la primera imagen. Esta posibilidad fue decisiva en nuestro trabajo, para poder localizar la «indigestión» sin ningún lugar a dudas, en la base misma del chorro. Conocer mejor cómo se producen estos fenómenos nos ayuda a entender mejor cómo funciona el Universo. Los agujeros negros son los lugares con condiciones más extremas de todo el Universo. Las energías y la curvatura del espacio-tiempo generadas en sus alrededores no pueden, ni por asomo, ser reproducidas en los labroatorios de la Tierra. Por lo tanto, los agujeros negros son el único lugar donde, de momento, podemos estudiar cómo se comporta la Naturaleza bajo esas condiciones tan extremas.
Y podemos estar seguros de que entender mejor todo esto (para lo que nuestro trabajo sobre PKS1830-211 es un paso en la buena dirección) nos ayudará, en un futuro ya sea más cercano o lejano, en el desarrollo de nuestra tecnología y en el avance de nuestra civilización. ¡Quién sabe si los agujeros negros guardarán, por ejemplo, la clave del viaje a las estrellas!
Astrofísico, investigador principal
