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14 científicos españoles reciben el premio Breakthrough por la primera imagen de un agujero negro

The Event Horizon Telescope (EHT) — a planet-scale array of eight ground-based radio telescopes forged through international collaboration — was designed to capture images of a black hole. In coordinated press conferences across the globe, EHT researchers revealed that they succeeded, unveiling the first direct visual evidence of the supermassive black hole in the centre of Messier 87 and its shadow. The shadow of a black hole seen here is the closest we can come to an image of the black hole itself, a completely dark object from which light cannot escape. The black hole’s boundary — the event horizon from which the EHT takes its name — is around 2.5 times smaller than the shadow it casts and measures just under 40 billion km across. While this may sound large, this ring is only about 40 microarcseconds across — equivalent to measuring the length of a credit card on the surface of the Moon. Although the telescopes making up the EHT are not physically connected, they are able to synchronize their recorded data with atomic clocks — hydrogen masers — which precisely time their observations. These observations were collected at a wavelength of 1.3 mm during a 2017 global campaign. Each telescope of the EHT produced enormous amounts of data – roughly 350 terabytes per day – which was stored on high-performance helium-filled hard drives. These data were flown to highly specialised supercomputers — known as correlators — at the Max Planck Institute for Radio Astronomy and MIT Haystack Observatory to be combined. They were then painstakingly converted into an image using novel computational tools developed by the collaboration.

Imagen del agujero negro situado en el centro de la galaxia M87, rodeado por una emisión de gas caliente arremolinándose a su alrededor bajo la influencia de una fuerte gravedad bajo su horizonte de sucesos. / EHT

El pasado 10 de abril se mostraba la primera imagen de un agujero negro, un hito científico que fue posible gracias a una extensa colaboración internacional en torno al Telescopio Horizonte de Sucesos, un telescopio a escala planetaria. Ahora, los 347 investigadores que participaron en el trabajo, entre ellos 14 españoles, incluidos dos del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), han sido galardonados con el premio mejor dotado de la ciencia, el Breakthrough, en la categoría de Física Fundamental.

El premio, dotado con  tres millones de dólares (2.718.000 euros), será repartido entre los 347 miembros de la colaboración que participaron como coautores en los artículos científicos que mostraban el agujero negro supermasivo del centro de la galaxia Messier 87, situado a 55 millones de años luz de la Tierra. Múltiples observaciones independientes con el Telescopio Horizonte de Sucesos, analizadas cada una con distintos métodos de reconstrucción de imágenes, revelaban una estructura en forma de anillo con una región oscura central: la sombra del agujero negro.

El galardón supone un enorme reconocimiento al carácter internacional de la colaboración del EHT, que engloba a más de sesenta instituciones en veinte países. «Estamos muy emocionados por este enorme reconocimiento científico que culmina años de esfuerzo, y llenos de orgullo por compartir este galardón con nuestros compañeros y amigos, repartidos por todo el mundo, que han hecho posible este increíble resultado», apuntan José Luis Gómez y Antxon Alberdi, investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía galardonados.

Los Premios Breakthrough, que celebran su octava edición y se conocen como los «Oscar de la Ciencia», reconocen anualmente los logros de vanguardia en ciencias de la vida, física y matemáticas. Los galardonados de este año, además de mostrar cómo es un agujero negro, abordaban temas como la gravedad a nivel cuántico, sentaron las bases para los analgésicos no opioides para extinguir el dolor crónico, establecieron la base biológica de cuánto comemos y pesamos o descubrieron mecanismos comunes subyacentes a los trastornos neurodegenerativos, incluida la demencia temprana.

Participación española en la primera imagen de un agujero negro

Varios astrónomos españoles participaron en este hito científico. José Luis Gómez, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía, fue el principal desarrollador de uno de los tres algoritmos usados para la reconstrucción de las imágenes de la sombra del agujero negro en M87. Además, Gómez fue uno de los coordinadores del artículo científico donde se presentaban y analizaban estas imágenes.

Antxon Alberdi, director del Instituto de Astrofísica de Andalucía, lidera investigaciones sobre la formación de chorros relativistas a partir de la absorción de materia en torno a agujeros negros supermasivos. Iván Martí-Vidal, del Instituto Geográfico Nacional y actualmente en la Universidad de Valencia, diseñó los algoritmos que permitieron combinar los datos de ALMA (el elemento más sensible del EHT) con el resto de radiotelescopios; es además coordinador del grupo de polarimetría (cuyo principal objetivo es estudiar el papel de los campos magnéticos en las proximidades del agujero negro).

Miguel Sánchez-Portal (director del Instituto de Radioastronomía Milimétrica de Granada, Salvador Sánchez e Ignacio Ruíz (ingenieros), y Pablo Torné (investigador) también del Instituto de Radioastronomía Milimétrica, y Rebecca Azulay (Universidad de Valencia) participaron en la configuración del equipamiento técnico y las observaciones desde el telescopio IRAM 30 metros en Sierra Nevada, en Granada.

En total han sido catorce los científicos españoles repartidos por distintas instituciones españolas o internacionales los que han sido galardonados con el premio Breakthrough en Física Fundamental, en orden alfabético: Antxon Alberdi, Juan Carlos Algaba, Rebecca Azulay, Raquel Fraga-Encinas, Roberto García, José Luis Gómez, Rubén Herrero-Illana, Iván Martí-Vidal, Santiago Navarro, Juan Peñalver, Eduardo Ros, Ignacio Ruiz, Salvador Sánchez y Pablo Torné.

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