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9 mayo, 2021

NASA: video muestra lo que sucede cuando dos agujeros negros se encuentran

NASA: video muestra lo que sucede cuando dos agujeros negros se encuentran

Una nueva visualización de la NASA muestra un hipnótico baile de un par de agujeros negros que tienen millones de veces la masa del Sol y orbitan entre sí.

La película describe cómo los agujeros negros distorsionan y redirigen la luz que emana de la vorágine de gas caliente, llamado disco de acreción, que rodea a cada uno.

¿Qué se observa?

Visto desde cerca del plano orbital, cada disco de acreción adquiere un característico aspecto de doble joroba. Pero cuando uno pasa frente al otro, la gravedad del agujero negro en primer plano transforma a su compañero en una secuencia de arcos. Estas distorsiones se manifiestan cuando la luz de ambos discos navega por el tejido deformado del espacio y el tiempo cerca de los agujeros negros.

“Estamos viendo dos agujeros negros supermasivos, uno más grande con 200 millones de masas solares y un compañero más pequeño que pesa la mitad”, dijo en un comunicado Jeremy Schnittman, astrofísico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, quien creó la visualización.

“Estos son los tipos de sistemas binarios de agujeros negros en los que creemos que ambos miembros podrían mantener discos de acreción”, agrega.

Los discos de acreción tienen diferentes colores, rojo y azul, para facilitar el seguimiento de las fuentes de luz, pero la distinción también refleja la realidad: el material que orbita agujeros negros más pequeños experimenta efectos gravitacionales más fuertes que producen temperaturas más altas, y el gas más caliente emite luz más cerca del extremo azul del espectro. Para estas masas, ambos discos de acreción emitirían la mayor parte de su luz en los rayos ultravioleta.

Visualizaciones ayudan a los científicos

Visualizaciones como esta ayudan a los científicos a imaginar las fascinantes consecuencias de la gravedad extrema.

Vistos casi desde el borde, los discos de acreción se ven notablemente más brillantes en un lado. La distorsión gravitacional altera los caminos de la luz provenientes de diferentes partes de los discos, produciendo la imagen deformada. El rápido movimiento del gas cerca del agujero negro modifica la luminosidad del disco a través de un fenómeno llamado impulso Doppler, un efecto de la teoría de la relatividad de Einstein que ilumina el lado que gira hacia el espectador y atenúa el lado giratorio más lejano.

La visualización también muestra un fenómeno más sutil llamado aberración relativista. Los agujeros negros parecen más pequeños cuando se acercan al espectador y más grandes cuando se alejan.

Estos efectos desaparecen al ver el sistema desde arriba, pero surgen nuevas características. Ambos agujeros negros producen pequeñas imágenes de sus compañeros que giran alrededor de ellos en cada órbita.

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