La visualización de la NASA muestra el mundo deformado de un agujero negro.

Visualización de un agujero negro.

Visto casi de borde, el turbulento disco de gas que gira alrededor de un agujero negro adquiere una loca apariencia de doble joroba. La gravedad extrema del agujero negro altera los caminos de luz que provienen de diferentes partes del disco, produciendo la imagen deformada. El campo gravitacional extremo del agujero negro redirige y distorsiona la luz proveniente de diferentes partes del disco, pero exactamente lo que vemos depende de nuestro ángulo de visión. La mayor distorsión ocurre cuando se visualiza el sistema casi de manera horizontal. Créditos: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Jeremy Schnittman.

Esta nueva visualización de un agujero negro ilustra cómo su gravedad distorsiona nuestra vista, deformando su entorno como si se viera en un espejo de carnaval. La visualización simula la apariencia de un agujero negro donde la materia que cae se ha acumulado en una estructura delgada y caliente llamada disco de acreción. La gravedad extrema del agujero negro distorsiona la luz emitida por diferentes regiones del disco, produciendo la apariencia deforme.

Los nudos brillantes se forman y se disipan constantemente en el disco a medida que los campos magnéticos se enrollan y retuercen a través del agitado gas. Más cerca del agujero negro, el gas gira alrededor de la velocidad de la luz, mientras que las porciones externas giran un poco más lentamente. Esta diferencia estira y corta los nudos brillantes, produciendo carriles claros y oscuros en el disco.

Visualización de disco de acreción de agujero negro. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Jeremy Schnittman

Visto desde un lado, el disco se ve más brillante a la izquierda que a la derecha. El gas brillante en el lado izquierdo del disco se mueve hacia nosotros tan rápido que los efectos de la relatividad de Einstein le dan un impulso en el brillo; sucede lo contrario en el lado derecho, donde el gas que se aleja de nosotros se vuelve ligeramente más tenue. Esta asimetría desaparece cuando vemos el disco exactamente de frente porque, desde esa perspectiva, nada del material se mueve a lo largo de nuestra línea de visión.

Más cerca del agujero negro, el doblez de la luz gravitacional se vuelve tan excesivo que podemos ver la parte inferior del disco como un anillo brillante de luz que aparentemente esboza el agujero negro. Este llamado "esfera de fotones" se compone de múltiples anillos, que se vuelven progresivamente más débiles y delgados, a partir de la luz que ha rodeado el agujero negro dos, tres o incluso más veces antes de escapar para alcanzar nuestros ojos. Debido a que el agujero negro modelado en esta visualización es esférico, el anillo de fotones se ve casi circular e idéntico desde cualquier ángulo de visión. Dentro de la esfera de fotones se encuentra la sombra del agujero negro, un área aproximadamente el doble del tamaño del horizonte de eventos, su punto de no retorno.

Esta imagen resalta y explica varios aspectos de la visualización del agujero negro. Créditos: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Jeremy Schnittman.

"Las simulaciones y películas como estas realmente nos ayudan a visualizar lo que Einstein quiso decir cuando dijo que la gravedad deforma el tejido del espacio y el tiempo", explica Jeremy Schnittman, quien generó estas magníficas imágenes utilizando un software personalizado en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Hasta hace muy poco, estas visualizaciones se limitaban a nuestra imaginación y programas de computadora. Nunca pensé que sería posible ver un agujero negro real". Sin embargo, el 10 de abril, el equipo de Event Horizon Telescope lanzó la primera imagen de la sombra de un agujero negro utilizando observaciones de radio del corazón de la galaxia M87.

Imagen de la pancarta: visto casi de borde, el turbulento disco de gas que se agita alrededor de un agujero negro adquiere una loca apariencia de doble joroba. La gravedad extrema del agujero negro altera los caminos de luz que provienen de diferentes partes del disco, produciendo la imagen deformada. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Jeremy Schnittman

Por Francis Reddy

Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland.

Última actualización: 25 de septiembre de 2019, enlace publicación.

Editor: Rob Garner