Los agujeros negros deberían generar un anillo de luz

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Teorema de No PeloLos agujeros negros deberían estar rodeados por un anillo de luz que revela sus propiedades fundamentales.

Pocos astrónomos cuestionan la existencia de los agujeros negros. El universo parece estar repleto de ellos. Y aunque la evidencia es ciertamente circunstancial, se deduce del comportamiento infrarrojo de objetos tales como estrellas y nubes cercanas.

Esto no es precisamente sorprendente, dada la naturaleza de los agujeros negros: regiones del espacio de los cuales nada puede escapar.

Debido a esto los astrónomos quieren encontrar una forma de lograr una medida directa de un agujero negro. En el último par de años, por ejemplo, han usado la interferometría de línea base muy grande para crear imágenes extraordinarias del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia. Estas imágenes y las que se harán posibles en los próximos años deberían ser capaces de resolver los detalles a la escala del horizonte de eventos del agujero negro.

Pero, ¿qué verán? La carrera está en predecir qué aspecto tendrán los agujeros negros y cómo podrían usarse las imágenes para comprobar nuestra comprensión de los mismos.

Una idea importante sobre los agujeros negros es lo que se conoce como el “teorema de no pelo” que afirma que las propiedades de un agujero negro pueden describirse completamente a través de su masa y su espín.

Naturalmente, el teorema de no pelo coloca límites estrictos sobre la influencia que un agujero negro puede tener sobre sus alrededores. Las imágenes de un agujero negro (en realidad las sombras arrojadas sobre los alrededores de polvo y gas) podrían descartar el teorema si demuestran que el agujero negro, o el flujo de materia hacia él, están distorsionados de alguna manera.

Ésta es una posibilidad apasionante pero requerirá que las imágenes puedan resolver detalles en el flujo de materia hacia el agujero negros que sean mucho más pequeños que el propio agujero.

No obstante, Tim Johannsen y Dimitrios Psaltis de la Universidad de Arizona en Tucson dicen que hay una forma más fácil de probar el teorema. Hoy, calcular que el agujero negro debería estar rodeado por un anillo de luz, Esta luz procede de fotones que han quedado atrapados en una órbita circular alrededor del agujero negro, justo fuera del horizonte de eventos, que son dispersados por el gas y polvo que cae en el agujero.

Este anillo tiene algunas propiedades interesantes. Debería ser mucho más brillante que el gas y polvo de su alrededor. Debería tener un diámetro que es de unas diez veces el tamaño del agujero negro, lo que significa que debería ser visible en las imágenes que pronto estarán disponibles y proporcionará una medida directa de la masa del agujero negro.

Y más importante, su forma depende de las propiedades del agujero negro, no de la estructura del gas y polvo que cae en el mismo. Esto significa que la forma del anillo mide las propiedades del agujero negro y cualquier asimetría en el anillo será una violación directa del teorema de no pelo, dicen Johannsen Psaltis.

Los astrónomos no tienen que mirar muy lejos para encontrar tal anillo. “El agujero negro en el centro de la Vía Láctea, es el candidato ideal para probar el teorema de no pelo debido a su brillo, gran tamaño angular, y la accesibilidad observacional relativamente sin impedimentos”, dicen Johannsen y Psaltis.

Con unos aumentos más en las lentes, los telescopios actuales deberían proporcionar tales imágenes más pronto que tarde.


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1005.1931: Testing The No-Hair Theorem With Observations In The Electromagnetic Spectrum: II. Black-Hole Images
Fecha Original: 14 de mayo de 2010
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