Lo que ves en esta imagen no son estrellas, son 25.000 agujeros negros supermasivos localizados en solo un 4% de la mitad del cielo boreal 

Una nueva era en el estudio de los agujeros negros ha comenzado. Los colosales devoradores del espacio y el tiempo, que tanto buen cine de ciencia ficción han proporcionado, empiezan a salir a la luz, y son muchos, muchísimos.

La imagen que hoy publican astrofísicos holandeses, con 25.000 agujeros negros localizados en un área relativamente pequeña del cielo sobre nuestras cabezas, refleja que estamos rodeados.

Se trata de un mapa elaborado con la inmensidad de agujeros negros (25.000) detectados por un radiotelescopio que ha empleado 256 horas de lenta escucha, rastreando el cielo hasta captar señales de su presencia.

Los puntos que ves no son estrellas. Este vídeo recrea un cielo repleto de agujeros negros.

En la última década, los científicos han aprendido a detectarlos. Primero tuvimos noticias del registro de una gran colisión de dos agujeros negros supermasivos. Después detectaron más choques. Ahora, han encontrado un modo de localizarlos, y el resultado es inquietante: 25.000 “saturnos” devoradores han sido localizados en solo un 4% del cielo boreal. Los agujeros negros localizados no están en el mismo plano. Pertenecen a galaxias distintas.

Cómo los han visto

Los han “oído”. Los astrónomos han utilizaron 52 estaciones con antenas LOFAR repartidas por nueve países europeos. Estas estaciones captan frecuencias de radio muy bajas procedentes del universo  desde ~10 – 240 MHz).

Los agujeros negros, las bestias del cosmos, son concentraciones de materia comprimida en un espacio diminuto. Deforman el espacio y el tiempo, y  generan una enorme atracción gravitacional.

Alrededor de los agujeros negros hay una frontera conocida como horizonte de eventos: el punto a partir del cual nada puede escapar, ni siquiera la luz. Como la luz no escapa, es imposible observarlo. Pero podemos “sentir” que está.

El Event Horizon Telescope (EHT, Telescopio Horizonte de Sucesos) es una red planetaria de radiotelescopios que está compilando imagines directas del agujero negro gigante que está en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea,

La increíble fuerza gravitacional hace que las estrellas y el gas que lo orbitan se tambaleen de un modo frenético, y así los astrofísicos puede saber que existe. Esto crea un disco de acreción supercaliente alrededor del agujero negro que emite grandes cantidades de radiación en diferentes longitudes de onda. Y estas longitudes de onda les delatan.

Los agujeros negros supermasivos, con hasta miles de millones de veces la masa de una estrella promedio, podrían formarse (es solo una hipótesis) a partir de enormes nubes de materia que colapsaron al formarse las galaxias. Estos mastodontes habitan el centro de la mayoría de las galaxias comunes, incluida nuestra Vía Láctea.

Son invisibles a los telescopios ópticos, pero los observatorios que captan diferentes longitudes de onda, ya sean más largas (como ALMA) o más cortas (como las estaciones LOFAR), pueden dar con ellos

Es solo la punta de un iceberg

Los radiotelescopios apuntan a una fuente de radio durante horas para poder detectar las débiles señales provenientes del universo distante y cercano, un poco como cuando se mantiene el obturador de una cámara fotográfica abierto para obtener una exposición prolongada en condiciones de poca luz.

Así, los astrónomos pueden analizar la radiación emitida por muchos fenómenos astronómicos, como las estrellas, las galaxias, las nebulosas y los agujeros negros supermasivos.

El equipo internacional de astrofísicos, dirigidos por la Universidad de Leiden de Holanda, han conseguido un mapa completo que señala la  ubicaciones de la radiación en baja frecuencia emitida por 25.000 agujeros negros supermasivos. El estudio está pendiente de publicación en la revista Astronomy & Astrophysics.

Para hacernos una idea de la extensión del cielo donde se han localizado los 25.000 agujeros negros, está comparado con el tamaño de la Luna (arriba a la izda)

Actualmente, LOFAR es la única red de radiotelescopios capaz de obtener imágenes profundas de alta resolución a frecuencias inferiores a 100 MHz, lo que proporciona una vista inigualable del cielo.

Esta publicación de datos, que cubre el cuatro por ciento del cielo del norte, es la primera del ambicioso plan de la red para fotografiar todo el cielo del norte a frecuencias extremadamente bajas, el LOFAR LBA Sky Survey (LoLSS).

A frecuencias por debajo de 5 MHz, la ionosfera se vuelve opaca. Es como si observaras el mundo desde el interior de una piscina.

La ionosfera dificulta ver el cielo

Dado que está  en la Tierra, LOFAR tiene un gran obstáculo que superar que afecta a los telescopios espaciales: la ionosfera.

La ionosfera es especialmente problemática para ondas de radio de muy baja frecuencia, porque las refleja. A frecuencias por debajo de 5 MHz, la ionosfera se vuelve opaca. Es como si observaras el mundo desde el interior de una piscina.

Para solucionar este problema, el equipo utilizó supercomputadoras que trabajaban en algoritmos para corregir la interferencia ionosférica cada cuatro segundos. En el transcurso de las 256 horas que LOFAR miró al cielo, hicieron miles de correcciones hasta tener una vista clara del cielo observado en frecuencias extremadamente bajas. Y ahí estaban ellos, 25.000 agujeros negros supermasivos.

El trabajo ha sido liderado por Hope Rutgering del  Observatorio de Leiden en los Países Bajos.