La brillante región es conocida como un "anillo de fotones". Es la luz que se dirige hacia nosotros a partir de un radio de alrededor de $1.5 r_s$ alrededor del agujero negro, donde $r_s = 2GM/c^2$ es el radio de Schwarzschild del agujero negro. Así que sí, la luz es, sin duda vienen a nosotros desde el entorno inmediato del agujero negro y por lo que desde la misma distancia.
La luz viaja hacia nosotros es deformada por la distorsión del espacio-tiempo causada por el agujero negro. La deformación actúa como una lupa significado vemos el anillo de fotones de mayor con un radio de $2.6r_s$.
La razón por la que vemos un anillo es porque el plasma que rodea el agujero negro es "geométricamente gruesa, pero ópticamente delgado" en el 1,3 mm longitudes de onda utilizadas en las observaciones. Lo que esto significa es que el mm-ondas son generadas por el rápido movimiento de los electrones en el plasma que se está acrecentada en el agujero negro y el plasma existe sobre el conjunto de la región fotografiada (y más allá), pero que la mayor parte de la luz emitida se escape de la auto-absorción.
La última propiedad es la clave. Al ver como el plasma, el brillo depende de la densidad del plasma y la longitud de la trayectoria de la visibilidad tenemos en él.
Esto importa mucho cerca de un agujero negro, porque el más denso plasma será la más cercana al agujero negro, pero la luz que se emite y la cabeza dentro de la ubicación de la "esfera de fotones" a $1.5 r_s$ va a terminar en el agujero negro, posiblemente después de la órbita muchas veces y se pierde. La luz emitida hacia el exterior de la densa plasma en el interior o en la esfera de fotones puede órbita muchas veces, y luego de escapar de el borde de la esfera de fotones. La luz emitida justo fuera de la esfera de fotones puede ser doblado hacia nosotros en las trayectorias que pasta en la esfera de fotones.
El resultado es una concentración de los rayos de luz que parecen emerger de la esfera de fotones y que vemos como un anillo circular. El anillo es intrínsecamente estrecho, pero se hace difusa en el Horizonte de Sucesos Telescopio imágenes por la limitada (increíble) instrumental de la resolución.
En el interior del anillo es de relativa oscuridad. Hay una luz que viene hacia nosotros desde esta dirección - a partir de plasma entre nosotros y el agujero negro, pero es mucho más débil que la luz concentrada de los fotones de anillo. Gran parte de la luz que han venido a nosotros de que la dirección ha caído en el agujero negro y por lo tanto se conoce como el "agujero negro de la sombra".
El anillo y la sombra debería (según la Relatividad General) ser perfectamente circular para un no-spinning, esféricamente simétrica agujero negro. La simetría esférica es roto por un hilado Kerr agujero negro y pequeño ($\leq 10$%) salidas desde la circularidad se podría esperar (por ejemplo, véase la sección 9 de papel VI en el Horizonte de Sucesos Telescopio de la serie en M87). El giro del agujero negro que arrastra el material a su alrededor y se cree que es responsable de la asimétrica distribución de brillo del anillo, a través de Doppler impulsar en la dirección de movimiento hacia adelante.
EDIT: La observó anillo no es el disco de acreción
La aparente radio de algo que residen en una métrica de Schwarzschild, cuando se ve desde el infinito está dada por
$$ R_{\rm obs} = R \left(1 - \frac{R_s}{R}\right)^{-1/2}\ ,$$
donde $R_s$ es el radio de Schwarzschild $2GM/c^2$.
Esta ampliación es debido al efecto de lente gravitacional y la fórmula es correcta hasta el "fotón esfera" a $R =1.5 R_s$.
La mayoría de la luz en la EHT imagen proviene de la esfera de fotones. Por lo tanto, es observado a venir a partir de un radio
$$ R_{\rm obs} =\frac{3R_s}{2}\left(1 - \frac{2}{3}\right)^{-1/2} = \frac{\sqrt{27}}{2}R_s\ .$$
Esto es casi exactamente lo que se observa si el agujero negro tiene la masa inferirse a partir de observaciones independientes de los movimientos de las estrellas cerca del centro de M87.
Por el contrario, el disco de acreción sería truncado en el más íntimo estable órbita circular, que se encuentra en $3R_s$ y parecería ser a $3.7R_s$ como se ve desde la Tierra (o más grande para la co-rotación de material de girar alrededor de un agujero negro), significativamente más grande que el anillo que se observa. Así que podríamos esperar de disco de emisión de venir de más lejos.
Sin embargo, no hay entrada de la disco y General Relativista simulaciones que involucran campos magnéticos hacer mostrar algunos de emisividad en un amplio disco-como la estructura alrededor del agujero negro.
Un conjunto de simulaciones se han realizado como parte del análisis de la EHT de la imagen y están descritos en el documento V de la EHT M87 de la serie. Fig.1 de este documento muestra un intrínseca de las imágenes (es decir, antes de desenfocar con el instrumental de la resolución), que proporciona un ajuste razonable a lo que se observa (véase el golpe). En todos los casos la emisión está dominado por el anillo de fotones y la contribución directa del disco de acreción/flujo es mucho menor.
Una cita directa de dicho documento:
El agujero central rodeado por un anillo luminoso surge a causa de lentes gravitacionales fuertes (por ejemplo, Hilbert 1917; von Laue 1921; Bardeen 1973; Luminet 1979). El llamado "anillo de fotones" corresponde a las líneas de la vista que pase cerca (inestable) de fotones órbitas (ver Teo 2003), permanecen cerca de los fotones de la órbita, y por lo tanto tienen una larga longitud de ruta de acceso a través de la emisión de plasma.
![From paper V of the EHT data release papers]()
La Figura de arriba es de papel V de la EHT publicación de datos en M87. Muestra las observaciones (izquierda), un General Relativista de la simulación (en el centro) y de la misma simulación borrosa por el instumental resolución de la Event Horizon Telescope (a la derecha). La característica dominante es la de fotones, anillo. Una débil disco contribución (o más bien a la entrada de la disco) se ve en la simulación, pero contribuye poco a la observada anillo visto en las observaciones.
