Pensaste que Black Hole Event Horizons se veía extraño. Echa un vistazo a los Horizontes de eventos de agujero negro binario
Una de las predicciones más extrañas de la relatividad general es que la gravedad puede desviar el camino de la luz. El efecto fue observado por primera vez por Arthur Eddington en 1919. Si bien el efecto de curvatura del Sol es pequeño, la desviación de la luz cerca de un agujero negro puede ser significativa. Tan importante que necesita una supercomputadora potente para calcular cómo se comportará la luz.
Recientemente, Goddard Media Studios de la NASA lanzó algunos videos que nos muestran cómo se vería un sistema binario de agujeros negros bajo lentes gravitacionales. La simulación traza los caminos de la luz provenientes de los discos de acreción de dos agujeros negros en órbita cercana. Uno con una masa de 200 millones de Sol, el otro con la mitad de esa masa. La simulación se ejecutó en la supercomputadora Discover en el Centro de Simulación Climática de la NASA y tardó aproximadamente un día en completarse.
Vea el video de NASA Goddard para ver la última simulación.
Esta nueva simulación tiene en cuenta algunos de los efectos más sutiles. Por ejemplo, cerca de un agujero negro en rotación, la luz que proviene del lado que gira hacia nosotros aparecerá más brillante, mientras que la luz del lado que gira en dirección opuesta a nosotros parecerá más tenue. Este efecto se conoce como refuerzo Doppler. Otro efecto extraño se conoce como aberración relativista, donde los agujeros negros aparecen más pequeños cuando se mueven hacia el espectador y más grandes cuando se alejan.
Cada disco de acreción tiene un reflejo del otro. Crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Jeremy Schnittman y Brian P. Powell
Quizás el mayor desafío computacional es que no se puede simplemente hacer una simple simulación de primer orden de la lente. Cuando dos agujeros negros están visualmente cerca el uno del otro, la luz del agujero negro A puede ser distorsionada por el agujero negro B hasta el punto de retorcerse de nuevo al agujero negro A. Luego, se puede volver a colocar una lente antes de que tenga la oportunidad de dirigirse hacia nuestro centro. camino. Las trayectorias de luz pueden distorsionarse tanto en ocasiones que es difícil determinar de qué disco de acreción proviene la luz. Para que este efecto sea más fácil de ver, la visualización utiliza un color rojo brillante para el disco de acreción del agujero negro más grande y un color azul brillante para el del agujero negro más pequeño. En el video y las imágenes, puede ver reflejos de un disco de acreción de agujero negro en el del otro. La proximidad de los agujeros negros también distorsiona la forma visual de los discos de acreción, haciéndolos parecer más ovalados de lo que realmente son.
Aunque esto no es una simulación de un sistema de agujeros negros real, nos dice mucho sobre cómo pueden aparecer los agujeros negros binarios. Esto es particularmente importante a medida que descubrimos más agujeros negros binarios por sus ondas gravitacionales. Aunque los agujeros negros en sí mismos no emiten luz cuando se fusionan, sí lo hacen sus discos de acreción. A medida que comprendamos mejor cómo esta luz se distorsiona por la gravedad, podremos combinar mejor los datos ópticos y gravitacionales para brindarnos una comprensión detallada de las fusiones reales de agujeros negros.
Referencia:GMS N. GMS. 'La visualización de la NASA prueba el mundo doblemente deformado de los agujeros negros binarios'. https://svs.gsfc.nasa.gov/13831. Publicado el 15 de abril de 2021.