Lo que ves en esta imagen es algo verdaderamente aterrador, y no son estrellas ni galaxias

La imagen de arriba puede parecer una foto con miles de estrellas, pero lo que estás viendo es mucho más especial. Cada uno de esos puntos blancos es un agujero negro supermasivo. (Imagen vía LOFAR/ LOL Survey/ ASTRON).

La imagen puede parecer totalmente normal, y es que parece contener miles de estrellas, pero en realidad son agujeros negros supermasivos. Sorprendentemente es un mapa del cielo que muestra más de 25,000 agujeros negros supermasivos. Cada agujero negro está ubicado en una galaxia distante diferente.

Un grupo internacional de astrónomos publicaron a principios de 2021 en la revista Astronomy & Astrophysics, el mapa del cielo que muestra 25,000 agujeros negros, posicionándose como el más detallado jamás producido en el campo de las llamadas bajas frecuencias de radio. El mapa es el resultado de 256 horas de observaciones del cielo del norte, utilizando los datos del LOw Frequency ARray (LOFAR) en Europa. Esta red interferométrica consta de unas 20,000 antenas de radio, distribuidas en 52 estaciones repartidas por nueve países europeos.

«Este es el resultado de muchos años de trabajo con datos increíblemente difíciles. Hemos tenido que inventar nuevos métodos para convertir las señales de radio en imágenes del cielo», dijo en un comunicado, el director de la investigación Francesco de Gasperin.

Actualmente, LOFAR es el mayor radiotelescopio que opera en las frecuencias más bajas que pueden observarse desde la Tierra. A diferencia de los telescopios de un solo plato, LOFAR es una red de sensores polivalente, con una innovadora infraestructura informática y de red que puede manejar volúmenes de datos extremadamente grandes.

Debido a que este no es un telescopio espacial, sino que realiza sus observaciones desde la superficie, tiene importantes desafíos que superar. La principal es la ionosfera que rodea la Tierra -una capa de electrones libres que enturbia los telescopios- dificulta el seguimiento de los agujeros negros.

«Es similar a cuando se intenta ver el mundo mientras se está sumergido en una piscina. Cuando miras hacia arriba, las olas del agua de la piscina desvían los rayos de luz y distorsionan la visión», explica el coautor Reinout van Weeren (Observatorio de Leiden).

Las frecuencias que penetran en la ionosfera pueden variar según las condiciones atmosféricas. Para poder completar con éxito la tarea, el equipo utilizó superordenadores que ejecutaban algoritmos para corregir las interferencias ionosféricas cada cuatro segundos. A lo largo de las 256 horas que LOFAR estuvo observando el cielo, son muchas correcciones.

Cuando escuchas «25 mil agujeros negros supermasivos», lo más probable es que se te venga a la mente una gran cantidad y mucho espacio, y así es. Sin embargo, el mapa cubre solo el 4% de la mitad norte del cielo. Los astrónomos planean continuar hasta que hayan cartografiado todo el cielo del norte. Además de los agujeros negros supermasivos, el mapa también proporciona información sobre la estructura a gran escala del universo, entre otras cosas.

Una investigación más detallada puede permitir el estudio de más de 1 millón de espectros de radio de baja frecuencia, proporcionando conocimientos únicos sobre modelos físicos para galaxias, núcleos activos, cúmulos de galaxias y otros campos de investigación. «Este experimento representa un intento único de explorar el cielo de ultra baja frecuencia con una alta resolución angular y profundidad», escribieron los autores del artículo.

El estudio se detalla en un artículo publicado en Astronomy & Astrophysics.

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Alan Steve tiene una licenciatura en Bioquímica Clínica por la Universidad Nacional Autónoma de México y hace trabajo de investigación en la Unidad de Genética y Diagnóstico Molecular del Hospital Juárez de México. En internet, Alan es fundador de la comunidad Enséñame de Ciencia.