Acercándose a los misterios del universo: Imagen nítida del chorro de un agujero negro capturada gracias a la cooperación mundial

1. La "imagen histórica" proporcionada por la red global de radio

El 13 de junio de 2025, una imagen publicada junto con un comunicado de prensa de la Universidad Tecnológica de Chalmers emocionó a los astrónomos de todo el mundo. La imagen de la derecha, en falso color y con contornos superpuestos, muestra un chorro de plasma de alta energía emanando del centro de la galaxia J0123+3044. La imagen de la izquierda es una observación convencional de EVN, mientras que la de la derecha incluye a MeerKAT. En la imagen de la derecha, la estructura cerca del núcleo se separa, revelando claramente el ángulo de apertura y el gradiente de intensidad del chorro.phys.orgchalmers.se

2. ¿Por qué MeerKAT fue clave?

MeerKAT es un arreglo de frecuencia media que distribuye 64 antenas de 13.5 m de diámetro en el desierto de Karoo, Sudáfrica. Su capacidad de recolección como interferómetro es comparable a un espejo único de 100 m, siendo el más sensible en el hemisferio sur. EVN conecta más de 20 estaciones en Europa, Asia y África mediante fibra óptica, con una línea de base máxima de 9,000 km. En esta ocasión, MeerKAT se unió por primera vez al EVN en "modo de observación real", extendiendo la línea de base en dirección norte-sur y llenando dramáticamente el plano u-v. Como resultado, la sensibilidad mejoró aproximadamente tres veces y el tamaño del haz en más del 30%.sarao.ac.zajive.eu

3. El funcionamiento de VLBI: la tecnología de "usar la Tierra como lente"

VLBI (Interferometría de Línea de Base Muy Larga) graba las mismas ondas de radio en cada estación con marcas de tiempo de relojes atómicos, combinándolas posteriormente con un correlacionador. Para una longitud de onda de 1 cm, una línea de base de 10,000 km ofrece una resolución teórica de 0.2 milisegundos de arco. Esto equivale a distinguir una moneda de un yen colocada entre Tokio y Londres. Los 64 elementos de MeerKAT actúan como una sola estación gigante, lo que genera un volumen de datos masivo, pero la red de fibra óptica de Sudáfrica y el correlacionador DiFX de JIVE (Países Bajos) permiten el procesamiento en tiempo real.jive.eu

4. Impacto científico: iluminando el misterio de los chorros de agujeros negros

J0123+3044 es una galaxia distante cuya luz tarda aproximadamente 9 mil millones de años en llegar a la Tierra. A partir de la imagen obtenida, se pueden analizar los frentes de choque y la estructura magnética dentro del chorro, proporcionando pistas para distinguir entre los modelos de generación de chorros (si están directamente conectados al horizonte de eventos del agujero negro o si provienen del disco de acreción). Además, la mejora en la resolución permite rastrear los cambios en el ancho del chorro a lo largo del tiempo, lo que se espera que cuantifique la inestabilidad del plasma y los procesos de disipación de energía. Esto complementa el estudio del "anillo" de M87 capturado por el Telescopio del Horizonte de Eventos.arxiv.org

5. Un paso hacia SKA

MeerKAT es el precursor oficial de SKA-Mid. En el futuro, miles de estaciones, incluidas las de SKA-Low en Australia, trabajarán juntas, aumentando la sensibilidad en un orden de magnitud y la resolución varias veces. El éxito actual es un ensayo general hacia la realización de "SKA-VLBI", abordando uno a uno los desafíos de transferencia de datos, estandarización e intercambio de personal. Suecia ha anunciado su adhesión a SKA, y en Japón, VERA y J-VN están explorando la colaboración internacional de VLBI, lo que se espera acelere la participación en Asia-Pacífico.chalmers.se

6. Trabajo en equipo transfronterizo

En esta observación participaron un total de 14 países, incluidos China, Corea del Sur, Italia y España. El personal in situ fue mínimo, y la operación remota en tres turnos debido a la diferencia horaria fue la norma. La infraestructura en la nube desarrollada después de la pandemia de COVID-19 y la red de investigación europea GÉANT respaldaron la transmisión de alta velocidad. Se convirtió en un caso modelo de "investigación distribuida" que permitió a jóvenes de todo el mundo participar en el análisis de datos mientras se mantenían bajos los costos operativos.engineeringnews.co.za

7. Reacciones en las redes sociales: "Piel de gallina con la resolución" "¿Cuándo se publicarán los datos?"

Inmediatamente después del anuncio, la publicación de Phys.org en LinkedIn se difundió rápidamente, registrando más de 4,000 impresiones en solo 10 horas. La cuenta oficial del SKA Observatory comentó "Se vislumbra el futuro del VLBI", y emojis de felicitación de investigadores y aficionados al espacio se alinearon.linkedin.comlinkedin.com

En el mundo de habla japonesa, el hashtag #MeerKAT #VLBI se disparó en el clúster científico de Twitter (X). Hubo una serie de publicaciones como "¿Esto es lo que sigue al EHT?" y "Publicación de datos → Quiero jugar con ciencia ciudadana", y se compartieron GIFs de visualización y resúmenes traducidos voluntariamente. De hecho, JIVE ha anunciado que planea publicar parte de los datos en bruto con fines educativos.

8. Impacto en Japón

En Japón, además de las cuatro estaciones VERA, la estación de 65 m de Ishigaki Island participó en pruebas desde esta primavera. Las observaciones de alta resolución están directamente relacionadas con un aumento en las publicaciones conjuntas internacionales, y también ha habido un aumento en las solicitudes de estudiantes para pasantías en el extranjero. En términos de procesamiento de datos, se planea una prueba de correlación híbrida GPU con el CRAY del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, y la industria también busca participar con tecnologías de computación en el borde 5G y comunicación óptica. Se considera un buen ejemplo de cómo impulsar tanto la transformación digital académica como el desarrollo regional.

9. Perspectivas futuras: hacia una "línea de base Tierra + superficie lunar"

La Agencia Espacial Europea (ESA) está considerando instalar una estación VLBI en la superficie lunar en la década de 2030, utilizando la línea de base Tierra-Luna para lograr imágenes de 10 μas. Los resultados actuales han destacado los desafíos técnicos y de cooperación, al tiempo que han demostrado su viabilidad. No solo los agujeros negros, sino también fuentes de ondas gravitacionales, mapeo de líneas de hidrógeno neutro cosmológicas, y otros campos científicos que solo se pueden explorar con ultra alta resolución y sensibilidad, seguirán emergiendo.

10. Conclusión

El "apretón de manos" entre MeerKAT y EVN fue un evento simbólico que transformó los telescopios de "instalaciones nacionales" a "infraestructura compartida a escala global". Los datos viajan a la velocidad de la luz, y el análisis se lleva a cabo simultáneamente en computadoras de todo el mundo. Por primera vez, la humanidad ha comenzado a convertir su planeta natal en una gigantesca lente para explorar las profundidades del universo, y estamos presenciando en tiempo real el momento en que se abre la puerta a esta era.