Según la teoría de Einstein, nada puede viajar más rápido que la luz y, además, un agujero negro no permite que la luz escape, pero recientemente los científicos han obtenido una imagen de un agujero negro. Aquí estoy confundido: si la luz no puede escapar de un agujero negro porque ha perdido la mayor parte de su masa, ¿cómo han conseguido los científicos la imagen de un agujero negro? Si sólo podemos ver cosas que pueden reflejar la luz y si la luz no puede reflejarse desde el agujero negro, entonces ¿cómo conseguimos la imagen? ¿O es sólo una ilusión? Por favor, guíeme.
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Prakash Wadhwani
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La imagen que ha captado el telescopio Event Horizon es en realidad una imagen del anillo de fotones (la región brillante) que rodea la sombra oscura.
El agujero negro está situado en el centro del disco oscuro y el radio del disco es aproximadamente 2,5 veces el del horizonte de sucesos. El anillo de fotones es el resultado de los rayos de luz que orbitan alrededor del agujero negro en la región del campo cercano antes de escapar al infinito, donde llegan cerca de una curva crítica en forma de anillo en el plano de la imagen. La sombra representa el interior de la curva crítica.
El " anillo de fotones " es una región de mayor brillo cerca de la curva crítica que surge si la materia ópticamente delgada emite desde la región donde existen órbitas de fotones ligados inestables. Los rayos de luz que componen el anillo de fotones pueden orbitar muchas veces a través de la región de emisión y, por lo tanto, recoger un brillo adicional. Dado que las longitudes del camino óptico se vuelven arbitrariamente largas cerca de la curva crítica, el brillo puede llegar a ser arbitrariamente grande (despreciando la absorción).
Sean
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1
Mira de nuevo la imagen. Hay un punto negro en el centro, que corresponde al agujero negro. Es negro porque no refleja la luz. Las cosas brillantes que están alrededor del agujero negro no son parte del agujero negro - podrían, por ejemplo, ser materia que entra en el agujero negro, que se ha calentado y por lo tanto emite luz.
Rob Jeffries
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26630
En el caso de M87, la razón por la que podemos "ver el agujero negro" es que está rodeado de gas caliente que es esencialmente transparente a la radiación que emite en longitudes de onda de mm.
La radiación es emitida en todas las direcciones por el gas, pero por supuesto sólo vemos los rayos de luz que vienen hacia la Tierra.
En el espacio-tiempo altamente distorsionado que rodea a un agujero negro, la luz emitida cerca del agujero negro puede ser severamente doblada (e incluso hacer un bucle alrededor) alrededor del agujero negro. El resultado neto es que vemos una concentración de rayos de luz que parecen proceder de un anillo (definido por la "esfera de fotones") que rodea al agujero negro.
Ninguna luz emerge del propio agujero negro (por definición) y muy poca luz nos llega directamente de la luz emitida por el material que se encuentra directamente delante del agujero negro.
Nota también: el anillo brillante es no una imagen del disco de acreción alrededor del agujero negro. El disco de acreción es una estructura mucho mayor que la escala de la imagen y está inclinada respecto a la línea de visión. El efecto que se observa está casi totalmente determinado por la geometría de los rayos de luz cerca del horizonte de sucesos.
Ya se dio una respuesta más detallada en Anillo naranja en la imagen de un agujero negro
KR136
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Lo que vemos en la imagen es la luz del disco de acreción y la luz de detrás del agujero negro que es perturbada por él. Esto crea el disco de sombra que tiene 2,5 veces el diámetro del horizonte de sucesos. No hay ninguna señal del horizonte de sucesos en sí, salvo el hecho de que la imagen es coherente con su existencia.
julienc
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El anillo brillante que rodea al agujero negro se conoce como disco de acreción.
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El disco de acreción es una nube sobrecalentada de gas y polvo cósmico que gira alrededor del horizonte de sucesos.
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La gravedad en el interior de un agujero negro es demasiado poderosa para que la luz pueda escapar más allá del horizonte de sucesos.
Pero el propio disco de acreción es inmensamente brillante y libera grandes cantidades de radiación electromagnética, como rayos X, ondas de radio y rayos infrarrojos en el espacio.
El horizonte de sucesos es el punto de no retorno, más allá del cual toda la materia, incluida la luz, cae hacia la singularidad infinitamente comprimida del agujero negro.
Para interpretar mejor la imagen del agujero negro, puede ver esto video
