Se debrería poder observar un anillo de luz rodeando los agujeros negros, que revele sus propiedades fundamentales

Pocos astrónomos dudan de la existencia de los agujeros negros. El universo parece estar lleno de ellos. Y sin embargo, la evidencia es decididamente circunstancial, inferida a partir del comportamiento de otros objetos, las como estrellas y nubes cercanas.

Esto no es precisamente sorprendente, dada la naturaleza de los agujeros negros, que son regiones del espacio desde la cual nada puede escapar.

Así que a los astrónomos les gustaría encontrar una manera de obtener una medición directa de un agujero negro. En el último par de años, por ejemplo, han usado la interferometría de muy larga base para crear imágenes extraordinarias del agujero negro supermasivo que existe en el centro de nuestra galaxia. Estas imágenes y las que será posible realizar en los próximos años deberían darnos la capacidad de resolver los detalles en la escala del horizonte de sucesos del agujero negro.

Entonces, ¿qué se verá? Ha comenzado la carrera por predecir cómo se cerán los agujeros negros y cómo podrían usarse las imágenes para comprobar nuestra comprensión de los mismos.

Una idea importante sobre los agujeros negros es el llamado “teorema de no pelo”, que afirma que las propiedades de un agujero negro se pueden describir por completo por medio de su masa y su rotación.

Naturalmente, el teorema de no pelo pone límites estrictos a la influencia que un agujero negro puede tener sobre sus alrededores. Las imágenes de un agujero negro (en realidad las sombras que arroja sobre su vecindad de polvo y gas) podrían refutar el teorema si demuestran que el agujero negro, o el flujo de materia hacia él, se distorsionan de alguna manera.

Ésta es una posibilidad apasionante, pero requiere imágenes que puedan resolver detalles del flujo de materia hacia el agujero negro, mucho más pequeños que el propio agujero.

Sin embargo, Tim Johannsen y Dimitrios Psaltis de la Universidad de Arizona en Tucson dicen que hay una manera más fácil de probar el teorema. Han calculado que los agujeros negros deben estar rodeados por un anillo de luz. Esta luz proviene de fotones que han quedado atrapados en una órbita circular alrededor del agujero negro, justo fuera del horizonte de sucesos, que son dispersados luego por el gas y polvo que caen 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 de unas diez veces el tamaño del agujero negro, lo que significa que debería ser visible en las imágenes que estarán disponibles pronto, y esto 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 caen en él. Esto significa que la forma del anillo es una medida de 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 un anillo así. “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 un acceso no impedido a la observación”, dicen Johannsen y Psaltis.

Con uno un poco más de limpieza en las lentes, los telescopios actuales deberían aportar imágenes así más temprano que tarde.

Referencia de punlicación: arxiv.org/abs/1005.1931: Testing The No-Hair Theorem With Observations In The Electromagnetic Spectrum: II. Black-Hole Images

Fuente: Technology Review. Aportado por Eduardo J. Carletti