Un agujero negro no es simplemente un vacío, sino un objeto masivo que curva el espacio a su alrededor. Si se encuentra en una nube de materia oscura invisible (una sustancia que no emite luz pero se percibe por su gravedad), su comportamiento cambia. En este trabajo, los científicos consideraron un agujero negro con carga y correcciones cuánticas, sumergido en tal nube.
Descubrieron cómo se ve su sombra: un contorno oscuro frente a un entorno brillante. Una linterna en una niebla densa ofrece una imagen similar: la linterna en sí no se ve, pero a su alrededor hay un halo de luz y en el centro una zona oscura. En el agujero negro, esta zona depende de la cantidad de materia oscura circundante. Cuanta más materia oscura hay, más grande es la sombra. La carga del agujero también influye, pero más débilmente, y las correcciones cuánticas son casi imperceptibles.
Además, los autores estudiaron cómo «suena» el agujero negro. Tras una fusión u otra perturbación, emite ondas gravitacionales: ondulaciones del espacio, similares al sonido de una campana que se apaga. La frecuencia y la velocidad de amortiguación de este tañido también dependen principalmente de la materia oscura. Por estas «notas» se podría determinar cuánta materia oscura envuelve al agujero.
Finalmente, los investigadores evaluaron cómo afecta la materia oscura a la evaporación del agujero negro. Stephen Hawking predijo que los agujeros negros pierden masa lentamente al emitir energía. Resulta que una nube densa de materia oscura hace que esa emisión sea más escasa, como si una manta amortiguara el calor.
La sombra del agujero negro en el centro de la galaxia M87, fotografiada en 2019, tiene un tamaño de unos 40 mil millones de kilómetros, varias veces mayor que nuestro sistema solar.
En la película «Interstellar», la sombra del agujero negro Gargantúa se muestra con un anillo de luz brillante: precisamente este tipo de sombras usan los científicos para poner a prueba las teorías de la gravedad.