En el centro de la galaxia M87, a 55 millones de años luz de nosotros, se esconde un agujero negro con una masa de 6,5 mil millones de soles. En 2019, el telescopio Event Horizon Telescope (EHT) mostró por primera vez su retrato: una rosquilla naranja con un núcleo oscuro. Pero la rosquilla no es el abismo en sí. Es gas brillante, calentado a miles de millones de grados, que gira antes de desaparecer para siempre. Y la sombra real es un poco más pequeña que el anillo, y su tamaño está codificado en la radiación.
Los astrofísicos construyeron miles de simulaciones por computadora de discos de acreción — con diferentes giros, magnetizaciones e inclinaciones respecto al observador. Cada simulación producía su propio anillo y su propia sombra. Comparándolas, los autores derivaron una curva de calibración: cómo reconstruir el tamaño verdadero de la sombra a partir del anillo medido. Resultó que el error se puede reducir varias veces si se observa a una frecuencia de 345 GHz (casi el doble de la actual), se usan las restricciones geométricas del algoritmo PRIMO y se tiene en cuenta que el eje de rotación del agujero negro en M87 casi coincide con la dirección del gigantesco chorro — un flujo de plasma de miles de años luz de longitud.
El aliado más inesperado en este trabajo es el "filtrado por tiempo de retardo". No se mide solo el tamaño del anillo, sino cuán estable es ese tamaño de un fotograma a otro. El temblor del anillo delata la turbulencia del gas, mientras que la estabilidad revela la geometría del propio agujero negro. Según los cálculos de los autores, este enfoque puede hacer la calibración aún más precisa con cada nueva sesión de observaciones del EHT.
Cuando la masa del agujero negro se conoce por otras mediciones, la relación refinada "anillo-sombra" se convierte en una prueba de la relatividad general. Si la sombra no aparece donde se predice, significa que la gravedad cerca del horizonte de sucesos funciona de manera diferente a lo que se pensaba. Hasta ahora, todas las pruebas confirman a Einstein, pero la precisión aumenta, y cada nueva imagen es un paso hacia la detección de una desviación, si es que existe.
La sombra de un agujero negro es aproximadamente 2,6 veces más grande que el horizonte de sucesos, debido a la fuerte curvatura de los rayos de luz por la gravedad.
En la película "Interstellar", la visualización del agujero negro Gargantúa se basa en cálculos reales de la curvatura de la luz, y su anillo brillante se parece mucho a las imágenes del EHT.