El EHT se prepara para la primera película de M87

Una campaña para ver respirar a un gigante

En marzo y abril de 2026, la colaboración del Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT) apuntará su ojo del tamaño de un planeta al núcleo de Messier 87 para una campaña de observación estrictamente programada, diseñada no para tomar otra fotografía estática, sino una película. El objetivo, M87*, es el agujero negro de seis mil millones de masas solares cuya sombra, ahora icónica, apareció por primera vez en imágenes públicas hace unos años. Debido a que el teatro gravitatorio alrededor de M87* evoluciona en escalas de tiempo de días en lugar de minutos, los científicos creen que las secuencias de imágenes de alta resolución tomadas cada pocos días pueden combinarse en la primera película de un agujero negro supermasivo y su entorno inmediato: el flujo de acreción y la base de un chorro relativista.

Por qué M87* es el objetivo adecuado

No todos los agujeros negros son igual de cooperativos. El agujero negro en el corazón de nuestra propia galaxia evoluciona demasiado rápido para que la actual red del EHT pueda realizar una película de larga exposición: el plasma caliente orbita Sagitario A* en decenas de minutos. La enorme masa de M87* extiende esas escalas de tiempo a días o semanas, lo que favorece los puntos fuertes de la interferometría de línea de base muy larga (VLBI), la técnica que vincula antenas de radio en todo el mundo para actuar como un telescopio del tamaño de la Tierra. Los observadores planean secuencias con cadencias de aproximadamente tres días, lo suficientemente largas como para capturar cambios estructurales significativos, pero lo suficientemente cortas como para evitar que la imagen se emborrone al combinar los datos.

Qué espera ver el equipo

El premio científico no es un alarde cinematográfico, sino diagnósticos precisos: la película podría revelar cómo se mueve el plasma alrededor del agujero negro, cómo se desplazan las regiones brillantes del anillo, si las estructuras del campo magnético cambian en escalas de tiempo observables y cómo se lanza el chorro desde el flujo de acreción interno. La medición del movimiento azimutal de las características de brillo puede imponer restricciones directas al espín del agujero negro y a los procesos magnetohidrodinámicos que impulsan la formación del chorro, una pieza clave que falta para vincular la física a escala del horizonte con los procesos de retroalimentación a escala galáctica.

Lecciones de la obtención de imágenes multianuales

El impulso para realizar una película se basa en el trabajo del EHT en múltiples épocas que ya ha expuesto una variabilidad sorprendente. Los reanálisis de los datos de 2017–2021 revelaron que, si bien el diámetro general del anillo —la escala aparente de la sombra— se ha mantenido consistente con las predicciones de la relatividad general, la distribución del brillo y el patrón de polarización lineal cambiaron sustancialmente entre épocas. En particular, la orientación de la polarización alrededor del anillo cambió de dirección entre algunas observaciones, lo que implica un entorno magnético en evolución cerca del horizonte de sucesos y posibles efectos de primer plano que rotan la polarización en su camino hacia la Tierra. Esos resultados sostienen que una visión con resolución temporal es esencial para separar los fenómenos transitorios de la estructura persistente.

Mejoras en la red y nueva sensibilidad

Parte de la razón por la que una película está ahora al alcance de la mano es el progreso técnico. La adición de nuevas estaciones —incluyendo Kitt Peak y el Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) en campañas más recientes— ha mejorado la cobertura de la línea de base y la sensibilidad, permitiendo que el EHT detecte emisiones débiles fuera del anillo brillante y establezca las primeras restricciones sobre la emisión del chorro a escalas justo más allá de la sombra. La mejora de los procesos de calibración y una gran biblioteca de datos sintéticos creada a partir de simulaciones realistas ofrecen a los analistas herramientas más potentes para separar los efectos instrumentales de la verdadera variabilidad astrofísica. Estos avances reducen los falsos positivos al buscar movimiento y permiten comparaciones más robustas entre los datos y las simulaciones magnetohidrodinámicas relativistas.

Algoritmos, aprendizaje automático y el problema de la variabilidad

Hacer una película a partir de mediciones VLBI dispersas es un desafío computacional y estadístico. La comunidad del EHT ha invertido mucho en nuevas técnicas de imagen que combinan simulaciones basadas en la física, inferencia bayesiana y aprendizaje automático. Los equipos han construido enormes bibliotecas de observaciones sintéticas a partir de modelos de magnetohidrodinámica de relatividad general (GRMHD) y han entrenado redes neuronales para reconocer firmas probables de movimiento frente a artefactos introducidos por un muestreo incompleto. Esos métodos serán fundamentales para convertir épocas de datos de visibilidad brutos en una serie temporal coherente que los científicos puedan interpretar físicamente. Aun así, los analistas enfatizan que la variabilidad intrínseca del flujo de acreción —turbulencia estocástica y eventos rápidos de reconexión magnética— limita fundamentalmente la inferencia de parámetros a menos que las observaciones muestreen esos cambios directamente. Una secuencia con resolución temporal es la forma más clara de superar ese límite.

Logística: la Antártida y el largo camino hacia un filme terminado

Los observadores advierten que llevar la campaña hasta una película pública requerirá paciencia. Algunas estaciones del EHT, notablemente el South Pole Telescope, generan datos en medios físicos que deben ser transportados durante el verano antártico; los discos duros llegan semanas o meses después a los centros de procesamiento en Norteamérica y Europa. Una vez reunidos los datos brutos, múltiples procesos independientes los reducirán y procesarán para obtener imágenes, seguidos de una validación cruzada con simulaciones; pasos que, en conjunto, significan que la primera película pública podría retrasarse muchos meses después de las observaciones mismas. La espera es frustrante pero deliberada: asegurar la fidelidad de una serie temporal a escalas del horizonte requiere un manejo cuidadoso de la calibración, los errores sistemáticos y los sesgos algorítmicos.

Qué cambiaría una película exitosa

Una película validada de M87* sería más que un espectáculo. Proporcionaría mediciones dinámicas directas de las velocidades del plasma cerca del horizonte de sucesos, una referencia observacional sobre la rotación del agujero negro y nuevas restricciones sobre la geometría magnética que lanza y colima los chorros relativistas. Esos chorros son actores fundamentales en la evolución de las galaxias: transportan energía lejos del núcleo, regulan la formación estelar y esculpen la historia del crecimiento de una galaxia. Una visión con resolución temporal de la base del chorro vincula la física relativista de pequeña escala con las consecuencias astrofísicas a gran escala. Además, las películas ofrecen nuevas vías para probar la relatividad general en el régimen de campo fuerte y dependiente del tiempo, no solo el tamaño de la sombra, sino cómo el espacio-tiempo guía las estructuras en movimiento.

Riesgos, incertidumbres y el camino a seguir

A largo plazo: hacia la astronomía del horizonte en tiempo real

Si tiene éxito, la campaña de marzo-abril será un presagio de esfuerzos más ambiciosos. El concepto del Telescopio del Horizonte de Sucesos de próxima generación (ngEHT) prevé muchas más antenas y un monitoreo continuo que algún día podría acercarse a la obtención de imágenes en tiempo casi real de la dinámica de los agujeros negros. Por ahora, el objetivo inmediato es concreto y alcanzable: capturar la primera secuencia en movimiento que muestre un agujero negro supermasivo y su entorno cambiando en el tiempo, y con ello añadir una dimensión dinámica a nuestras pruebas observacionales de la gravedad, la física del plasma y cómo los agujeros negros dan forma a las galaxias.

Los observadores vigilarán los cielos en marzo y abril, y luego los discos duros serán vigilados aún más de cerca. Si la campaña tiene éxito, el resultado será un nuevo tipo de cine cósmico: una película cuyos fotogramas están escritos en gravedad, luz y magnetismo en la frontera más extrema de la naturaleza.

Fuentes

• Colaboración del Event Horizon Telescope (EHT) (materiales de prensa e imágenes publicadas)
• Comunicado de prensa del Instituto Max Planck de Radioastronomía (MPIfR) y contribuciones a los resultados del EHT
• Preprint de ArXiv: "Horizon-scale variability of M87* from 2017--2021 EHT observations" (Event Horizon Telescope Collaboration)
• Preprint de ArXiv: "Deep learning inference with the Event Horizon Telescope I. Calibration improvements and a comprehensive synthetic data library"
• Materiales de la Universidad de Cambridge y declaraciones de Sera Markoff relativas a la campaña de la película