Pesar a un invisible: la luz revela los secretos de los agujeros negros ⚡ экспресс
Se han derivado nuevas expresiones analíticas para la masa y la distancia a un agujero negro de Schwarzschild, así como para el radio orbital de partículas de prueba, basadas en observables astrofísicos: los desplazamientos en la frecuencia de los fotones medidos a lo largo de una órbita completa. Se utiliza un método relativista para describir los corrimientos de frecuencia de dos emisores (o dos posiciones de un mismo emisor) situados simétricamente respecto a la línea de visión del observador. La introducción de la magnitud 'rapidez al rojo' permite determinar de forma independiente la masa del agujero negro y la distancia a la Tierra. El estudio se ha ampliado a sistemas con movimiento peculiar; se han obtenido fórmulas cerradas para dichos sistemas. Los resultados proporcionan un método directo para medir los parámetros de los agujeros negros a partir de datos espectroscópicos sin necesidad de suposiciones adicionales.
El agujero negro es invisible, pero lo delata la luz de la materia caliente que gira a su alrededor. Esta luz es como un agente doble: en un lado de la órbita se vuelve azul al acercarse a nosotros, y en el otro se enrojece al alejarse. Pero la propia gravedad (curvando el espacio-tiempo) también recolorea los rayos, quitándoles energía. Para separar un efecto del otro, los científicos comparan las señales de dos «informantes» simétricos. La diferencia entre sus colores, medida mediante análisis espectral, permite calcular con fórmulas sencillas la masa del agujero negro y la distancia hasta él — como si pesaras a un invisible por el temblor de la voz de un cómplice.
El método no teme al movimiento general del sistema: incluso si el agujero y su séquito se precipitan a través de la galaxia, la simetría salvará los cálculos.
🎯 El color de la luz emitida cerca de un agujero negro puede cambiar tanto que la radiación ultravioleta se convierte en infrarroja, solo debido a la gravedad, sin intervención del movimiento.
🎬 En «Interstellar» se muestra la curvatura de la luz alrededor de un agujero negro, la misma que utilizan las nuevas fórmulas para «pesarlo».