Científicos en Escocia crearán las primeras películas 3D de agujeros negros

Un equipo internacional con sede en Escocia desarrollará las primeras películas tridimensionales de agujeros negros, un avance sin precedentes que permitirá observar cómo se mueve el plasma y cómo la gravedad extrema deforma el espacio-tiempo alrededor de estos objetos.

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El proyecto, llamado ‘TomoGrav’, estará dirigido desde la Universidad Heriot-Watt de Edimburgo y cuenta con la dirección científica del astrónomo Kazunori Akiyama, conocido por su papel en la obtención de las primeras imágenes de un agujero negro en 2019 y 2022 con el Event Horizon Telescope (EHT).

“Las fotografías fueron solo fragmentos de lo que realmente está ocurriendo. Lo que buscamos ahora es ver la dinámica: cómo el plasma ‘baila’ alrededor del agujero negro y cómo la gravedad extrema moldea todo a su alrededor”, explicó Akiyama a EFE.

De imágenes fijas a cine 3D del universo extremo TomoGrav creará algoritmos de inteligencia artificial capaces de transformar enormes volúmenes de datos de telescopios en películas tridimensionales de alta resolución.

“El objetivo es desarrollar los algoritmos más avanzados posibles, capaces de convertir datos incompletos en reconstrucciones precisas del entorno de un agujero negro”, señaló a EFE Yves Wiaux, responsable del laboratorio de Procesado Biomédico y Astronómico de Heriot-Watt.

Según explicó, la IA se entrenará primero con simulaciones para aprender la física que gobierna estas regiones. Después, podrá reconstruir imágenes y secuencias temporales con gran rapidez.

El avance coincide con un momento crucial: el EHT realizará en 2026 su primera campaña diseñada específicamente para obtener un vídeo del agujero negro M87*, cuya masa equivale a 6.500 millones de soles.

“Si observamos cada tres o cuatro días durante varios meses, podremos obtener los fotogramas necesarios para filmar la primera película real de un agujero negro”, indicó Akiyama.

Dos agujeros negros, dos comportamientos

El equipo también analizará Sagitario A*, situado en el centro de la Vía Láctea, mucho más pequeño y menos activo que M87*.

“Entender por qué algunos agujeros negros lanzan potentes chorros de plasma y otros no es una de las preguntas fundamentales de la astrofísica”, explicó Akiyama. “Con imágenes 3D podremos estudiar directamente cómo y dónde se generan esos chorros”. La tecnología desarrollada tendrá aplicaciones directas en medicina, especialmente en resonancias magnéticas (MRI).

“Desde el punto de vista matemático, reconstruir una película 3D de un agujero negro no es tan distinto de reconstruir una imagen del corazón con una resonancia magnética”, explicó Wiaux.

“Los escáneres, igual que los telescopios, solo captan información incompleta. Nuestros algoritmos permitirán obtener imágenes más precisas a partir de exploraciones más rápidas: mejor diagnóstico con menos tiempo en el escáner”, añadió.

Los primeros prototipos ya han sido validados tanto en imágenes astronómicas como médicas, aunque de momento solo en 2D.

Akiyama se trasladará desde el MIT a Edimburgo para dirigir el proyecto. Heriot-Watt es un referente mundial en algoritmos de imagen y en inteligencia artificial avanzada.

Esta colaboración une dos comunidades punteras: la astronomía de agujeros negros y el procesamiento computacional”, señaló.

Financiado con cuatro millones de libras (más de cuatro millones y medio de euros) de la Royal Society, TomoGrav tendrá tres objetivos principales: crear las primeras películas 3D del plasma alrededor de agujeros negros; diseñar tecnologías para futuros telescopios espaciales, y establecer en el Reino Unido un centro mundial en la intersección entre IA y astrofísica.

“Ya no se trata solo de ver un agujero negro”, sino “de entender cómo funciona”, resaltó Akiyama.