Gracias a la tecnología, la humanidad ya tiene unos enormes prismáticos capaces de mirar a millones de años luz de distancia para traernos instantáneas como la que vamos a compartir a continuación: la primera fotografía, a resolución completa, de un agujero negro supermasivo.

Este agujero negro se encuentra dentro de la galaxia Messier 87 a 55 millones de años luz de la Tierra y no obstante fue protagonista en 2019 porque fue el primer agujero negro en ser fotografiado directamente por los astrónomos.

Pero ahora, solo cuatro años después, y gracias a la inteligencia artificial, ya contamos con una imagen a resolución completa que revela muchos más detalles.

Este descubrimiento “desempeñará un papel fundamental en nuestra capacidad para comprender su comportamiento”, sostienen los científicos, a lo que añaden que “podría ayudar a explicar cómo este fenómeno se come la materia”.

Gracias a esta imagen a resolución completa ahora se desvelado una región central que es más grande y oscura de lo que se pensó al principio, y se puede ver con mayor claridad que está rodeada por un gas brillante. También descubrieron que el ancho del anillo en la imagen era mucho más pequeño de lo que se pensaba. Pudieron llegar a esta imagen gracias a la ayuda de datos del Event Horizon Telescope (EHT).

M87 tiene unas 6500 millones de veces la masa de nuestro sol

Para comprender este resultado final, hay que recordar que en 2017 el EHT hizo uso de una red de siete telescopios en todo el mundo para recopilar datos sobre M87. En esa primera imagen aparecieron una serie de lagunas de datos como piezas faltantes en un puzle, y ahora gracias a la inteligencia artificial se ha completado.

“Con nuestra nueva técnica de aprendizaje automático, PRIMO, pudimos lograr la resolución máxima de la matriz actual", afirma la autora principal, Lia Medeiros, del Instituto de Estudios Avanzados en Princeton, Nueva Jersey.

“Dado que no podemos estudiar los agujeros negros de cerca, el detalle de una imagen juega un papel fundamental en nuestra capacidad para comprender su comportamiento. El ancho del anillo en la imagen ahora es más pequeño por un factor de dos, lo que será una poderosa restricción para nuestros modelos teóricos y pruebas de gravedad”, añade.

Se estima que M87 tiene unas 6500 millones de veces la masa de nuestro sol y arroja intensos chorros de energía. Estos chorros emergen del núcleo del agujero negro y se extienden al menos 5000 años luz de su centro.

La inteligencia artificial está basada en el aprendizaje bajo una técnica que permite a los ordenadores generar reglas basadas en grandes conjuntos de material de capacitación.

Este aprendizaje automático se ha usado anteriormente para recrear obras de arte o para completar algunas de las obras inacabadas de Beethoven.

“PRIMO es un nuevo enfoque para la difícil tarea de construir imágenes a partir de observaciones EHT", afirma Lauer. “Proporciona una forma de compensar la información faltante sobre el objeto que se observa, que se requiere para generar la imagen que se habría visto utilizando un único radiotelescopio gigantesco del tamaño de la Tierra”.

“Aproximadamente cuatro años después de que EHT presentara la primera imagen en escala de horizonte de un agujero negro en 2019, hemos marcado otro hito, produciendo una imagen que utiliza la resolución completa de la matriz por primera vez. Las nuevas técnicas de aprendizaje automático que hemos desarrollado brindan una oportunidad de oro para que nuestro trabajo colectivo comprenda la física de los agujeros negros”, concluye.