La sombra del agujero negro depende de la polarización ✦
Durante mucho tiempo se creyó que la sombra de un agujero negro no dependía de la polarización de la luz. Pero la rotación del agujero cambia las cosas: la polarización, como un timón invisible, desplaza ligeramente el borde de la sombra. Por primera vez se ha calculado con precisión este desplazamiento para rotación lenta. ¿Podremos algún día ver semejante «danza» de la luz alrededor de un agujero negro?
La sombra de un agujero negro es un oscuro vacío sobre el fondo de gas, donde la gravedad no deja escapar la luz. La luz es una onda, como una cuerda que se agita arriba y abajo o de lado a lado. La dirección de oscilación es su polarización. Un agujero negro en rotación retuerce el espacio en un remolino, y este remolino afecta de manera distinta a la onda según su polarización: la sombra se desplaza. En un agujero sin rotación, descrito por Schwarzschild, no hay desplazamiento: todo es simétrico.
El desplazamiento es minúsculo — aproximadamente una diezmilésima del diámetro de la sombra, pero para un agujero real son decenas de kilómetros, del tamaño de una ciudad. Los cálculos en computadoras muestran que futuras redes de radiotelescopios como el VLBI (Telescopio del Horizonte de Sucesos) podrán detectarlo. Entonces, el patrón de polarización en la sombra revelará la velocidad de rotación de los agujeros negros en los centros galácticos. Un efecto similar en laboratorios desplaza los rayos láser en nanómetros: es el efecto Hall de espín. Así, las ideas de Einstein añaden detalles a las imágenes obtenidas por Kip Thorne y sus colegas.
🎯 En laboratorios, este mismo efecto desplaza un rayo láser en nanómetros. La versión astronómica es un desplazamiento de la sombra del agujero negro de decenas de kilómetros, comparable al tamaño de una ciudad.
🎬 En la película «Interstellar», la sombra del agujero negro Gargantúa ya refleja la rotación. Nuestro hallazgo revela algo nuevo: la polarización impone a la sombra un patrón invisible que afecta su forma.