El Ojo de Sauron como base para medir el Universo

Un equipo de investigadores en Reino Unido encontró en los agujeros negros supermasivos una nueva forma de tasar con mayor precisión esas enormes distancias.

Arturo Moncada
Todo menos politica
El ojo de Sauron en honor al personaje de J. R. R. Tolkien en El señor de los anillos
Foto: Kevin Carden

El desarrollo del estudio del Universo ha sido una constante de la humanidad dentro de su evolución histórica: ante el deseo de conocer más sobre el cosmos el hombre ha desarrollado teorías y métodos para investigar objetos extragalácticos como las fuentes de energía conocidas como cuásares, los hoyos negros, la materia oscura que permea y da forma al cosmos, entre otras muchas interrogantes.

Actualmente el uso de nuevas tecnologías permite a los científicos estudiar los cielos no solo desde la Tierra sino también a través de sondas espaciales lunares y planetarias, satélites y telescopios espaciales.

Sin duda alguna el conocimiento de los cielos es pieza fundamental en el desarrollo de las civilizaciones, pues el estudio del cosmos nos orienta en torno del origen y evolución de la vida y del planeta, además de permitir las comunicaciones satelitales y la comprensión del clima, entre otras muchas cosas.

Trascendencia


¿Pero qué mueve a la humanidad a estudiar el cosmos? ¿Qué importancia tiene su estudio? En términos reales conocer el origen, evolución, estructura y condiciones actuales de los planetas, cometas, campos magnéticos, flujos de partículas y otros nos permite conocer mejor nuestro propio planeta, su atmósfera, su geología e incluso el surgimiento de la vida.

De hecho innumerables desarrollos tecnológicos surgidos del estudio del Universo se encuentran por doquier en nuestra vida diaria.

Por ello la trascendencia de un nuevo descubrimiento o un nuevo método de estudio del Universo, que siempre son considerados de suma importancia.

Uno de estos descubrimientos es el del equipo de investigadores de la Universidad de Southampton, en Reino Unido, dirigido por el astrónomo Sebastian Hoenig, que encontró en los agujeros negros supermasivos una nueva forma de medir con precisión las enormes distancias que nos separan de las galaxias, a decenas y centenares de millones de años luz, colaborando así con uno de los mayores problemas de la astronomía.

El procedimiento, publicado en la revista científica Nature, es similar al más utilizado por los astrónomos en tierra, que miden tanto el tamaño físico como el angular de las galaxias para calcular a qué distancia se encuentran.

La galaxia NGC 4151, también denominada por la NASA como El ojo de Sauron en honor al personaje de J. R. R. Tolkien en El señor de los anillos, es de una importancia especial.

Esta galaxia cuenta con un núcleo activo alimentado por un agujero negro supermasivo, uno de los dos únicos núcleos galácticos activos para los cuales las mediciones de la masa del agujero negro basadas en cartografiar la reverberación de la línea de emisión pueden ser calibradas frente a otras técnicas dinámicas.

Desafortunadamente, para efectuar una calibración eficaz hay que saber la distancia exacta a la que se encuentra la galaxia. Y es aquí donde el anillo juega un papel fundamental en la medición.

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Proceso

Todas las grandes galaxias del Universo alojan en sus centros un gigantesco hoyo negro, además de que en una décima parte de todas las galaxias esos agujeros negros supermasivos siguen creciendo a base de absorber enormes cantidades de material de sus alrededores.

En ese proceso los materiales absorbidos se calientan hasta el extremo de volverse brillantes, convirtiéndose en núcleos galácticos activos, siendo una de las fuentes de emisión más energéticas de todo el Universo.

El polvo y los gases ardientes forman un anillo alrededor del agujero negro central y emiten radiación infrarroja, que es precisamente lo que los investigadores han utilizado como regla para medir las distancias. Es decir, en lugar de medir la longitud según el método tradicional basado en el brillo de un objeto, el equipo de Sebastian Hoenig realizó una serie de operaciones geométricas y con la ayuda de un interferómetro óptico —instrumento que emplea la interferencia de las ondas de luz para medir longitudes de onda de la misma luz—, desde el Observatorio Keck, en Hawai, los científicos observaron el área iluminada y determinaron la longitud de la base de un gigantesco triángulo isósceles, concluyendo que la distancia hasta El ojo de Sauron es de 19 megapársecs, lo que equivale a 62 millones de años luz (un megapársec equivale a 3.26 millones de años luz).

Anteriormente se creía que la galaxia NGC 4151 estaba mucho más cerca, a 43 millones de años luz de la Tierra.

Para Hoenig uno de los hallazgos más importantes de este método es que la distancia determinada es inmensamente precisa, con apenas 10% de incertidumbre. De hecho, si los resultados para NGC 4151 son aplicables a otros objetos en el espacio se puede determinar que este proceso de medición es muy superior a cualquier otro para medir las distancias de las galaxias con base en simples principios de geometría.

Más aún: esta técnica se puede utilizar en muchas más fuentes de lo que permite cualquiera de los otros métodos actuales. Esas distancias, agrega el investigador, resultan clave para fijar los parámetros cosmológicos que caracterizan a nuestro Universo y también para medir con precisión la masa de los hoyos negros. De hecho, la galaxia NGC 4151 es un ancla fundamental para calibrar diversas técnicas para estimar las masas de los agujeros negros.

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