Un hoyo negro en el centro de la Vía Láctea: la relación del mexicano Luis Felipe Rodríguez y el Nobel de Física 2020

El astrónomo del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM realizó a finales de los 70 una de las primeras mediciones de la masa de esta fuente supermasiva situada en el núcleo galáctico, con el fin de demostrar que se trataba de un agujero negro

A la izquierda, Luis Felipe Rodríguez; a la derecha una ilustración de un hoyo negro (Foto: izq. Sitio Web Colnal/Shutterstock)
A la izquierda, Luis Felipe Rodríguez; a la derecha una ilustración de un hoyo negro (Foto: izq. Sitio Web Colnal/Shutterstock)

En 1978, el astrónomo mexicano, Luis Felipe Rodríguez, presentó su tesis doctoral en EEUU.

Titulada “Observaciones de las líneas de recombinación de radio del gas ionizado en el centro galáctico”, defendía la presencia de una fuente supermasiva situada en el centro de la Vía Láctea, y ponía sobre la mesa las primeras señales de la existencia de ese campo gravitatorio.

En aquella época, esas fuentes de energía titánica todavía se llamaban “agujeros negros”. De hecho, los científicos debatían acaloradamente sobre la posibilidad de encontrar esos hoyos en el universo. Y muchos rechazaban completamente la hipótesis.

"El concepto de hoyo negro era muy mal visto, pero esto fue cambiando. En la actualidad ya todo el mundo lo acepta, pero sí costó mucho trabajo, el mismo Einstein era muy escéptico de que hubiera hoyos negros”, explicó Luis Felipe Rodríguez en entrevista con el Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México (IFUNAM).

Sin embargo, el académico mexicano, que ejerce actualmente como investigador del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM, creía firmemente en la existencia de estos hoyos y luchó para encontrar respuestas y convencer a los miembros de la comunidad científica más recelosos.

Centro de la Vía Láctea (Foto: Sociedad Investigación y Tecnología de la NASA/Chandra Observatorio de Rayos X)
Centro de la Vía Láctea (Foto: Sociedad Investigación y Tecnología de la NASA/Chandra Observatorio de Rayos X)

Desde principios de los setenta, los radioastrónomos comenzaron a sospechar que existía en el centro de nuestra galaxia un agujero negro, porque alrededor de esa fuente ardía gas ionizado, pero demostrar esta hipótesis no era sencillo. Observar esa zona del universo es un proceso muy complejo, ya que las técnicas clásicas de la astronomía visible no sirven para contemplar el núcleo galáctico, por la cantidad de gas y polvo cósmico acumula.

Por ese motivo, Luis Felipe Rodríguez utilizó radiotelescopios, parábolas metálicas muy grandes que consiguen atravesar ese polvo y captar las ondas de radio que proceden del centro galáctico, que es además, la zona con mayor densidad de estrellas.

“En particular observamos lo que se llama una línea, una emisión del hidrógeno, y la vimos muy ancha, y eso nos llevó a pensar en un hoyo negro. Estudié alrededor del hoyo negro y encontré que el gas estaba rotando muy rápido y que, si no había algo que lo jalara gravitacionalmente, ese gas ya se hubiera extendido hace mucho”, explicó el astrónomo mexicano.

Buscando hallar pruebas de la existencia de este agujero, calculó la masa que hacía falta. Su estudio arrojó que la fuente tenía una masa de 5 millones de veces la del Sol. Esa fue la hipótesis principal de su doctorado, que fue aplaudido con entusiasmo por la comunidad científica. Su trabajo se publicó en 1979, y el Premio Robert J. Trumpler lo reconoció como la mejor tesis doctoral realizada ese año en EEUU.

La relación con el Premio Nobel 2020

Luis Felipe Rodríguez se mostró contento por el reconocimiento a su colega alemán, Reinhard Genzel (Video: IFUNAM)

En la época que presentó su estudio, Luis Felipe Rodríguez conoció en la Universidad de Harvard a un hombre que esta semana ha copado los titulares de los diarios más importantes del mundo: el alemán Reinhard Genzel, quien fue galardonado esta semana con el Premio Nobel de Física 2020.

Tras la publicación de la tesis doctoral del experto mexicano, Genzel llevó a cabo otra investigación, que publicó en 1984. En ella, el científico europeo estudió el mismo gas que había hallado Felipe Rodríguez rotando alrededor del supuesto hoyo negro, y concluyó que allí, en efecto existía un objeto supermasivo. Sin embargo, según sus cálculos, era de tres millones de masas solares.

Ni los datos del mexicano en 1979, ni los del alemán de 1984 tuvieron gran repercusión. Y es que la comunidad científica determinó que el gas no se estaba moviendo a causa de una fuerza gravitacional, sino por otro motivo.

“Lo que pasó es que el gas es muy fácil moverlo con una explosión de una estrella, con lo que llamamos vientos”, dijo el astrónomo mexicano. “La gente dijo: ‘No, eso se está moviendo por otra razón, no es un hoyo negro’. Así que Genzel, inteligentemente se dio cuenta que lo que había que demostrar era el movimiento, pero ya no en el gas, que es tan susceptible a otros efectos, sino en las estrellas", añadió.

Radiotelescopios ubicados en Australia captaron una señal proveniente del cosmos (Foto: Archivo)
Radiotelescopios ubicados en Australia captaron una señal proveniente del cosmos (Foto: Archivo)

El experto europeo se dedicó entonces a explicar por qué motivo las estrellas que había alrededor de ese hoyo negro se movían tan rápido. Para ello, utilizó el infrarrojo, que también es capaz de atravesar el polvo que existe en el núcleo de la Vía Láctea. Si lograba demostrar ese movimiento, pocos podrían rebatir la presencia de gravedad de un cuerpo muy masivo, es decir, de un hoyo negro, ya que es muy difícil argumentar otras razones que justifiquen ese desplazamiento.

Costó 35 años de arduo trabajo, pero finalmente Genzel y su equipo pudieron ver cómo las estrellas se desplazan rápidamente alrededor de la fuente de energía. Después, volvieron a estudiar la masa del agujero negro, -que es la aceptada actualmente-, y determinaron que era 4 millones de veces la del Sol.

“O sea, quedó entre su estimación y la mía iniciales”, apuntó Luis Felipe Rodríguez.

Haber demostrado de forma irrefutable la presencia de un agujero negro en el centro de nuestra galaxia, convirtió este 2020 a Genzel en ganador del Premio Nobel de Física. Además, también reconocieron en este mismo sentido, el trabajo de Andrea Ghez, de EEUU. Ella llegó, prácticamente al mismo tiempo, a idéntica conclusión: en el centro de la galaxia hay un cuerpo muy masivo que no emite luz. Es la cuarta mujer en ganar un Nobel de Física, en la historia de los premios.

Ambos comparten el galardón con el británico Roger Penrose, quien “descubrió que la formación de un hoyo negro es una robusta predicción de la teoría general de la relatividad”.

Las dificultades de financiación en México

Después de su paso por Harvard, Luis Felipe Rodríguez regresó a México. Sin embargo, aquí encontró que los equipos eran insuficientes, y la financiación escasa.

“Es claramente una bifurcación interesante. Yo me regresé a México con los recursos muy limitados, necesitaba gente que tuvimos que conseguir en el extranjero", expresó el investigador.

Sin embargo, en Alemania, Genzel obtuvo muchas más facilidades para confirmar su hipótesis.

“Es un personaje muy importante y recibe un apoyo tremendo para construir estas cámaras que captan la radiación infrarroja y que permitan colocar la posición de las estrellas. Andrea estaba haciendo lo mismo en Estados Unidos. Entonces uno ve cómo, en efecto, se bifurcan las carreras: una persona que está en el primer mundo puede darle vuelo a su ambición y a sus deseos y hacer cosas; en México, pues la tenemos muy difícil y tiene uno que sacrificar cosas de la carrera”, agregó.

Foto: UNAM Global TV.
Foto: UNAM Global TV.

A pesar de todo, Luis Felipe Rodríguez se siente orgulloso del trabajo que realizó en aquella época.

“Creo que fue una contribución interesante porque mantuvo viva esta idea de que ahí había un cuerpo muy masivo. La verdad es que esto no lo creyó la gente hasta que no se demostró con el movimiento de las estrellas, pero sirvió para buscar ese agujero negro”, expresó.

Aunque para él es inevitable pensar que la historia podría haber sido diferente si hubiera contado con más recursos para su investigación, se siente muy contento por el premio que recibió su colega alemán, y con que se reconozcan los aportes de la astronomía al conocimiento científico.

"A mí la noticia me dio mucho gusto, porque es un Premio Nobel de Física que se le otorga a astrónomos. Hay que reconocer que la astronomía ha salido muy bien parada en los últimos Nobel de Física, de los últimos 10, 4 han sido a astrónomos, eso me da mucho gusto”, concluyó.

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