En 2020, Roger Penrose, Reinhard Genzel y Andrea Ghez obtuvieron el premio Nobel de Física por sus importantes hallazgos sobre los agujeros negros, hallazgos que no hubieran sido posibles sin la posición de Chile como capital de la astronomía mundial.
En específico, Penrose recibió la mitad del premio por descubrir que la formación de agujeros negros es una consecuencia directa de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein. Mientras que Genzel y Ghez obtuvieron la otra mitad tras encontrar un objeto supermasivo en el centro de la Vía Láctea, el agujero negro Sagitario A*.
Precisamente este último hallazgo tiene relación con Chile, donde recordemos, se encuentran algunos de los observatorios más importantes de todo el planeta. Uno de ellos es el Very Large Telescope (VLT) que está en el Cerro Paranal, al interior del desierto de Atacama, en Antofagasta.
Chile y el Nobel de Física 2020
Resulta que una de las herramientas de este telescopio fue clave para confirmar la existencia de Sagitario A*, se trata del GRAVITY, un instrumento de segunda generación que está instalado en el interferómetro del VLT.
El GRAVITY vio su primera luz en 2015, según informa el Observatorio Europeo Austral (ESO), que eligió a Chile como país anfitrión para instalar el VLT; y fue pionero en la obtención de imágenes de exoplanetas, que son planetas que están fuera del sistema solar.
“Es un instrumento que utiliza el poder de los cuatro telescopios que tenemos acá (en Paranal). Puede recibir la luz de los telescopios y generar una imagen que es mucho más detallada“, explicó a BiobioChile, Luis Chavarría, astrónomo de ESO Chile.
Según el experto, los resultados que consigue el GRAVITY en términos de imágenes son mucho mejores que los que pueden lograr los telescopios del conjunto del VLT por separado.
“Con ese instrumento se pudieron estudiar los movimientos de estrellas que están muy cerca del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia“, agregó.
Estas estrellas se encuentran muy lejos de la Tierra, considerando que el Sagitario A* está a más de 26 mil años luz. Para observarlas, puntualizó el astrónomo, “se necesita un gran detalle, mucha resolución para poder identificarlas de a una”.
Chavarría explica que gracias a esta capacidad de estudio “se comprobó que existía un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia”, lo que finalmente otorgó el Nobel a Genzel y Ghez.
“Estamos orgullosos de que los telescopios que ESO construye y opera en sus observatorios en Chile hayan jugado un papel clave en este descubrimiento”, dijo el entonces Director General de ESO, Xavier Barcons.
Reinhard Genzel y su equipo, incluso han desarrollado tecnología para rastrear las órbitas de las estrellas que se encuentran en la región de Sagitario A*, un trabajo que partió a inicios de los 90’s.
De acuerdo con ESO Chile, el astrofísico partió su investigación en 1992 utilizando el instrumento SHARP, instalado en el Telescopio de Nueva Tecnología (NTT) en el Observatorio La Silla, en Chile, pero más tarde continuó su estudio del Sagitario A* en el VLT.
Además del GRAVITY, se utilizaron otros instrumentos extremadamente sensibles instalados en el VLT, como el NACO, un sistema de óptica adaptativa que puede producir imágenes tan nítidas como las captadas en el espacio; y SINFONI, un espectrógrafo de campo integral para observaciones en el infrarrojo cercano.
Andrea Ghez, por su parte, trabajó en paralelo con los telescopios Keck, en Hawái, y ambos equipos lograron trazar con precisión la órbita de la estrella S2, que alcanzó la mayor distancia con el agujero negro. Esto resultó en la mejor evidencia empírica de que Sagitario A* existía.
El descubrimiento se completó en 2018 y gracias a ello, ESO realizó una serie de mejoras de infraestructura en el Paranal, para medir de manera más precisa la posición y velocidad de S2.
Genzel al mismo tiempo, descubrió que la luz emitida por la estrella cercana al agujero se estiró a longitudes de onda más largas, un efecto al que llaman “desplazamiento gravitatorio”, y que confirmó por primera vez la relatividad general de Einstein cerca de un agujero negro supermasivo.
“A principios del 2020, el equipo anunció que había visto el movimiento de S2 alrededor del agujero negro supermasivo, mostrando que su órbita tiene la forma de una roseta, un efecto llamado precesión de Schwarzschild, que fue predicho por Einstein”, describe ESO.
Ahora, el Nobel también trabaja desarrollando nuevos instrumentos que eventualmente serán instalados en el Extremely Large Telescope (ELT), para investigar agujeros negros. Este será el telescopio más grande del mundo y se encuentra en el cerro Armazones, frente al Paranal, donde está el VLT.
