¿Utilizar un agujero negro desnudo como espejo?

Question

http://www.youtube.com/watch?v=ENd8Sz0AFOk El vídeo de YouTube es un buen ejemplo de cómo la gravedad de esta fusión de agujeros negros binarios curva la luz a su alrededor.

Answer 1

No, no puedes hacer que esto funcione. Un agujero negro actúa como una especie de lente. La distancia focal efectiva para los rayos que se doblan en 180 grados sería bastante corta, por lo que el rayo casi paralelo emitido por usted de pie a gran distancia se dispersaría mucho antes de llegar a usted. En la práctica, sería prácticamente imposible hacer incluso un espejo real lo suficientemente plano y grande (debido a la difracción) para evitar ese problema en general.

Para que te hagas una idea de lo que se puede conseguir con los espejos, echa un vistazo a los experimentos de alcance láser lunar: https://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_Laser_Ranging_experiment . Para ello se utiliza un tipo de espejo optimizado y un telescopio bastante grande con un rayo láser para enviar luz a la Luna y medir el tiempo que tarda en volver a nosotros. El potente rayo láser tiene un tiempo de ida y vuelta de unos 2,5 segundos, pero sólo regresa un fotón por segundo. El experimento se acerca básicamente a lo que es físicamente posible con un espejo pasivo.

Se podría hacer un poco mejor que esto con reflectores cúbicos de esquina más grandes que tienen menos difracción, por supuesto, pero incluso eso sólo mejoraría las distancias por un factor trivial, nada que se acerque a lo que quieres decir con "lejos en el pasado".

Answer 2

Según esta trayectoria de la luz de los agujeros negros quizás con nuevos avances como el Telescopio Event Horizon https://en.wikipedia.org/wiki/Event_Horizon_Telescope Pero el telescopio tendrá que ser un telescopio óptico y tendrá que ser mucho más grande que el Hubble y ver mucho más lejos. No por ahora también.

http://jila.colorado.edu/~ajsh/insidebh/schw.html Dr. Andrew Hamilton, U.Colorado Esta imagen ilustra cómo se vería la Tierra si el conjunto negro fuera del mismo tamaño de la Tierra, al lado de la Tierra y desde la Tierra.

Answer 3

Sí. Cuando se observa un agujero negro (de Schwarzschild) con un telescopio suficientemente bueno (según la RG), se ven arbitrariamente (infinitamente) muchos "anillos de Einstein". Entre cada par de anillos concéntricos hay una imagen de todo el cielo circundante.

Estas imágenes corresponden a las trayectorias de la luz (geodésicas nulas) que no están ligadas pero sí muy cerca de la esfera de los fotones (r=3M). En otras palabras, los rayos de luz (procedentes de estrellas lejanas, planetas o tú) que orbitan alrededor del agujero negro arbitrariamente muchas veces antes de escapar (a su telescopio). Cuantas más veces orbite la luz el agujero negro, más tiempo pasa (por ejemplo, en un marco de referencia estacionario respecto al agujero negro) entre el momento en que se emitió y el momento en que tu telescopio la detecta. Así que mirando entre los anillos interiores de Einstein, puedes verte a ti mismo (o a tu planeta y sol) arbitrariamente lejos en el pasado.

El problema es que el rayo de luz necesita una trayectoria muy precisa para que esto funcione, por lo que también necesitarás un aumento extremo (y corrección de la distorsión), y se recibirá muy poca potencia radiada (por lo que incluso con una gran apertura necesitarás sensores muy sensibles). En la práctica esto es completamente inviable, pero ya que estipulaste un telescopio lo suficientemente fuerte..