El objeto cósmico gira, pero su sombra no es redonda. Los astrofísicos examinaron un agujero negro en una versión inusual de la gravedad: el llamado mundo brana (donde nuestro Universo es una superficie tridimensional en un espacio de más dimensiones). En este modelo, el agujero negro adquiere un parámetro adicional: la carga de marea (una medida de cómo las dimensiones extra distorsionan la gravedad). Los autores del trabajo siguieron cómo los rayos de luz se curvan alrededor de ese agujero y construyeron su imagen.
Un rayo de luz aquí es como un mensajero que corre por calles torcidas de una ciudad desconocida. Cuando el observador mira casi directamente al polo del agujero, el anillo secundario —un débil borde fantasmal— se esconde dentro del círculo brillante principal. Basta inclinar la mirada y la imagen cambia drásticamente: los anillos se separan y aparece una marcada asimetría. Tres factores son responsables de esta distorsión: la rotación del propio agujero, el ángulo de visión y esa famosa carga de marea.
Los autores no se detuvieron en la forma de la sombra. Añadieron al modelo un flujo de materia que cae: gas que se precipita hacia el agujero desde la última órbita estable hasta el propio horizonte de sucesos. Esto permitió calcular los desplazamientos de frecuencia de la radiación en todo el disco. El director principal de estos desplazamientos resultó ser la inclinación del observador. Comparando dos rangos de radio —86 GHz y 230 GHz— los científicos vieron que el brillo y la potencia total de la radiación son mayores a la frecuencia más baja. Además, un disco que gira en el mismo sentido que el agujero brilla de manera diferente a uno que gira en sentido contrario.
Este retrato tan detallado de un objeto invisible no es solo un ejercicio teórico. Cuando los telescopios de próxima generación obtengan imágenes de las sombras de agujeros negros, serán precisamente la asimetría y el color en frecuencia los que revelen si en la gravedad se esconden rastros de dimensiones adicionales.
La carga de marea en el modelo de mundo brana puede ser negativa, a diferencia de la carga eléctrica de un agujero negro ordinario, que siempre aparece al cuadrado en las fórmulas.
En la película 'Interstellar', el agujero negro Gargantúa se muestra teniendo en cuenta la rotación, pero sin el efecto de dimensiones adicionales: su sombra habría sido aún más extraña si los autores hubieran añadido la carga de marea.