En 2019, la colaboración del Event Horizon Telescope (EHT) produjo la primera imagen de un agujero negro que sorprendió al mundo.
Ahora, los científicos van más allá. La colaboración de próxima generación del Event Horizon Telescope (ngEHT) tiene como objetivo crear videos de agujeros negros de alta calidad.
Pero esta colaboración de próxima generación también es innovadora en otros aspectos. Es la primera gran colaboración de física que reúne perspectivas de las ciencias naturales, las ciencias sociales y las humanidades.
Para un telescopio virtual que abarca el planeta, cuanto más grande es un telescopio, mejor es para ver cosas que se ven diminutas desde lejos. Para producir imágenes de agujeros negros, necesitamos un telescopio casi del tamaño de la Tierra. Es por eso que el EHT utiliza muchos telescopios y conjuntos de telescopios repartidos por todo el mundo para formar un solo telescopio virtual del tamaño de la Tierra. Esto se conoce como interferometría de línea de base muy larga.
El astrofísico de Harvard, Shep Doeleman, director fundador del EHT, comparó este tipo de astronomía con el uso de un espejo roto. Imagina romper un espejo y esparcir las piezas por todo el mundo. Luego, registra la luz captada por cada una de estas piezas mientras realiza un seguimiento del tiempo y recopila esos datos en una supercomputadora para reconstruir virtualmente un detector del tamaño de la Tierra.
La primera imagen de 2019 de un negro El agujero se hizo tomando prestados los telescopios existentes en seis sitios. Ahora, se están construyendo nuevos telescopios en nuevos sitios para llenar mejor los huecos del espejo roto. La colaboración se encuentra actualmente en el proceso de seleccionar lugares óptimos en todo el mundo, para aumentar el número de sitios a aproximadamente 20.
Este ambicioso esfuerzo necesita más de 300 expertos organizados en tres grupos de trabajo técnicos y ocho grupos de trabajo científicos.. El grupo de trabajo de historia, filosofía y cultura acaba de publicar un informe histórico que describe cómo los académicos de humanidades y ciencias sociales pueden trabajar con astrofísicos e ingenieros desde las primeras etapas de un proyecto.
El informe tiene cuatro áreas de enfoque: colaborativo formación de conocimientos, fundamentos filosóficos, algoritmos y visualización, y posicionamiento responsable de telescopios.
¿Cómo podemos colaborar todos? Si alguna vez has tratado de escribir un artículo (¡o cualquier cosa!) con otra persona, sabes lo difícil que puede ser. Ahora imagine tratar de escribir un artículo científico con más de 300 personas.
¿Se debe esperar que cada autor crea y esté dispuesto a defender cada parte del artículo y sus conclusiones? ¿Cómo debemos determinar todos lo que se incluirá? Si todo el mundo tiene que estar de acuerdo con lo que se incluye, ¿dará como resultado la publicación de resultados conservadores y diluidos? ¿Y cómo permite la creatividad individual y la ciencia que empuja los límites (especialmente cuando intenta ser el primero en capturar algo)? Para resolver tales preguntas, es importante equilibrar los enfoques de colaboración y estructurar la participación de todos de una manera que promueva el consenso, pero que también permita a las personas expresar su desacuerdo. La diversidad de creencias y prácticas entre los miembros de la colaboración puede ser beneficiosa para la ciencia.
¿Cómo visualizamos los datos? Las elecciones estéticas con respecto a las imágenes y videos finales del agujero negro tienen lugar en un contexto más amplio de cultura visual.
En realidad, las llamas azules son más calientes que las llamas naranjas o amarillas. Pero en la imagen de arriba en falso color de Sagitario A*, el agujero negro en el centro de la Vía Láctea, se eligió la paleta de colores de tonos rojo anaranjado porque se creía que el naranja comunicaría a un público más amplio cuán caliente es el material brillante. alrededor del agujero negro.
Este enfoque se conecta con prácticas históricas de imágenes científicas asistidas por tecnología, como las de Galileo, Robert Hooke y Johannes Hevelius. Estos científicos combinaron sus primeras imágenes telescópicas y microscópicas con técnicas artísticas para que fueran legibles para audiencias no especializadas (particularmente para aquellos que no tenían acceso a los instrumentos relevantes).
Cómo puede ayudar la filosofía Videos of black agujeros sería de gran interés para los físicos teóricos. Sin embargo, existe un puente entre la teoría matemática formal y el desordenado mundo de la experimentación, donde las suposiciones idealizadas a menudo no se sostienen.
Los filósofos pueden ayudar a cerrar esta brecha con consideraciones de riesgo epistémico, como el riesgo de perdiendo la verdad, o cometiendo un error. La filosofía también ayuda a investigar las suposiciones subyacentes que los físicos pueden tener sobre un fenómeno.
Por ejemplo, un enfoque para describir los agujeros negros se llama”teorema sin cabello”. Es la idea de que un agujero negro aislado se puede simplificar a solo unas pocas propiedades, y no tiene nada de complejo (peludo). Pero el teorema sin pelo se aplica a los agujeros negros estables. Se basa en la suposición de que los agujeros negros finalmente se asientan en un estado estacionario.
Ubicación responsable de los telescopios Históricamente, la elección de las ubicaciones para los telescopios, o la ubicación de los telescopios, ha sido determinada por consideraciones técnicas y económicas, incluido el clima, claridad atmosférica, accesibilidad y costes. Ha habido una falta histórica de consideración por las comunidades locales, incluidos los pueblos de las Primeras Naciones.
Como destaca la lucha en Mauna Kea en Hawái, las colaboraciones científicas están obligadas a abordar las consideraciones éticas, sociales y ambientales al ubicar.
El ngEHT tiene como objetivo promover prácticas de ubicación responsable. Reúne a expertos en filosofía, historia, sociología, defensa de la comunidad, ciencia e ingeniería para contribuir al proceso de toma de decisiones de manera que incluya factores culturales, sociales y ambientales al elegir una nueva ubicación para el telescopio.
En general, esta colaboración es un ejemplo emocionante de cómo los planes ambiciosos exigen enfoques innovadores y cómo las ciencias están evolucionando en el siglo XXI.
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