Imagen: El agujero negro es invisible, es un punto en el centro de esta imagen tomada en el rango milimétrico (1,3 mm de longitud de onda).
La parte central oscura que rodea el agujero negro de la galaxia M87 es la sombra del agujero negro, es decir la esfera del horizonte de eventos.
La parte naranja y amarilla es gas ionizado que gira alrededor del agujero negro. La luz amarilla más intensa del gas ionizado se debe al efecto Doppler relativista que hace que la luz que se acerca a nosotros sea más brillante que la luz que se aleja de nosotros.
Fue en abril de 2019 cuando los astrofísicos revelaron este halo de luz naranja-amarillo simple, borroso y asimétrico, que evoca un agujero negro.
Crédito de la imagen: Interferómetro EHT (Event Horizon Telescope).
Un agujero negro es un objeto astrofísico fascinante y misterioso que desafía nuestra comprensión. Su masa es extremadamente alta y su volumen muy pequeño, es un agujero en el espacio-tiempo, ¡tal vez un punto! estamos hablando de singularidad.
Por eso nunca vemos un agujero negro, sino sólo los fenómenos que aparecen a su alrededor y que permiten definirlo.
En la región alrededor del agujero negro, la velocidad de escape es igual a la velocidad de la luz (Vech = c).
A partir de la velocidad de escape podemos calcular el radio de esta área, llamada horizonte de eventos, V²ech = 2 GM/R.
El radio del agujero negro, que corresponde al horizonte de eventos, es proporcional a su masa r = 2GM/c^2 (radio de Schwarzschild) donde G es la constante gravitacional, M la masa del agujero negro y c la velocidad de la luz .
Por ejemplo, para un agujero negro de masa solar obtenemos un radio de 3 km, es decir, una esfera como el Sol que tiene un radio de 696340 km debería condensarse en 3 km, para convertirse en un agujero negro.
La sombra del agujero negro es un fenómeno predicho por la teoría general de la relatividad de Albert Einstein (1879-1955).
Debido a su intensa gravitación, un agujero negro impide que la luz se escape de la región esférica oscura que se forma a su alrededor en el espacio-tiempo. Esta región representa la sombra del agujero negro. La luz es tan desviada por la gravedad del agujero negro que queda atrapada en esta zona que nos parece negra.
La sombra del agujero negro mide en esta imagen una semana luz (unos 18.600 millones de km). La sombra del agujero negro no es el agujero negro sino su manifestación.
El horizonte de eventos y la sombra de un agujero negro son dos conceptos diferentes pero estrechamente relacionados porque representan la misma región del espacio.
- El horizonte de eventos una superficie esférica imaginaria que marca el límite de la región del espacio-tiempo donde el campo gravitatorio es lo suficientemente fuerte como para evitar que cualquier materia o radiación escape de él.
- La sombra del agujero negro es el volumen de espacio que aparece oscuro en la imagen de un agujero negro. Esta región se encuentra dentro del horizonte de eventos. En esta zona, los rayos de luz están tan desviados por la intensa gravitación que se dirigen hacia el centro del agujero negro y no se pueden observar.
En otras palabras, la formación de la sombra de un agujero negro es causada por el efecto de flexión de la luz alrededor del agujero negro.
La luz procedente de detrás de un agujero negro se desvía siguiendo los contornos del espacio-tiempo distorsionado. Está tan curvado que no puede alcanzar a un observador distante, creando así una región oscura en el campo de visión del observador.
En resumen, la sombra del agujero negro es la proyección sobre el fondo cósmico del disco de acreción del agujero negro. Se encuentra dentro del horizonte de sucesos. Esta sombra se puede observar indirectamente utilizando técnicas de imagen avanzadas, que incluyen imágenes de interferometría de línea de base muy larga (VLBI) o imágenes de horizonte de eventos (EHT).
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