El pasado mes de abril, el Telescopio Horizon del Evento EHT despertó la emoción internacional cuando reveló la primera imagen de un agujero negro. Hoy, un equipo de investigadores ha publicado nuevos cálculos que predicen una subestructura sorprendente e intrincada dentro de imágenes de agujeros negros de extrema gravedad gravitacionalflexión ligera
"La imagen de un agujero negro en realidad contiene una serie de anillos anidados", explica Michael Johnson, del Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian CfA. "Cada anillo sucesivo tiene aproximadamente el mismo diámetro pero se vuelve cada vez más nítido debido a su luzorbitó el agujero negro más veces antes de llegar al observador. Con la imagen EHT actual, hemos vislumbrado toda la complejidad que debería surgir en la imagen de cualquier agujero negro ".
Debido a que los agujeros negros atrapan los fotones que cruzan su horizonte de eventos, proyectan una sombra sobre su emisión brillante circundante del gas caliente que cae. Un "anillo de fotones" rodea esta sombra, producida por la luz que se concentra por la fuerte gravedad cerca del negroEste anillo de fotones lleva la huella digital del agujero negro: su tamaño y forma codifican la masa y la rotación o "giro" del agujero negro. Con las imágenes EHT, los investigadores de agujeros negros tienen una nueva herramienta para estudiar estos objetos extraordinarios.
"Este es un momento extremadamente emocionante para pensar en la física de los agujeros negros", dice Daniel Kapec, del Instituto de Estudios Avanzados. "La teoría de la relatividad general de Einstein hace una serie de predicciones sorprendentes para los tipos de observaciones que finalmente sonal alcance de la mano, y creo que podemos esperar muchos avances en los próximos años. Como teórico, encuentro la rápida convergencia entre teoría y experimento especialmente gratificante, y espero que podamos continuar aislando y observando predicciones más universales derelatividad general a medida que estos experimentos se vuelven más sensibles "
El equipo de investigación incluyó astrónomos observacionales, físicos teóricos y astrofísicos.
"Reunir a expertos de diferentes campos nos permitió conectar realmente una comprensión teórica del anillo de fotones con lo que es posible con la observación", señala George Wong, un estudiante graduado de física en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. Wong desarrolló softwarepara producir imágenes simuladas de agujeros negros a resoluciones más altas que las que se habían calculado previamente y descomponerlas en la serie predicha de subimágenes: "Lo que comenzó como cálculos clásicos a lápiz y papel nos impulsó a llevar nuestras simulaciones a nuevos límites".
Los investigadores también encontraron que la subestructura de la imagen del agujero negro crea nuevas posibilidades para observar los agujeros negros. "Lo que realmente nos sorprendió fue que, si bien los anillos anidados son casi imperceptibles a simple vista en las imágenes, incluso imágenes perfectas, son fuertesy señales claras para conjuntos de telescopios llamados interferómetros ", dice Johnson." Si bien la captura de imágenes de agujeros negros normalmente requiere muchos telescopios distribuidos, los subenganches son perfectos para estudiar usando solo dos telescopios que están muy separados. Agregar un telescopio espacial al EHTbastar."
"La física del agujero negro siempre ha sido un tema hermoso con profundas implicaciones teóricas, pero ahora también se ha convertido en una ciencia experimental", dice Alex Lupsasca, de la Harvard Society of Fellows. "Como teórico, estoy encantado de finalmente obtener realdatos sobre estos objetos en los que hemos estado pensando abstractamente durante tanto tiempo ".
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Materiales proporcionado por Instituto de Estudios Avanzados . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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