ASTROFÍSICOS UTILIZAN ECOS DE LUZ PARA ILUMINAR LOS AGUJEROS NEGROS
Astrofísicos desarrollan una técnica innovadora para medir
masas y giros de agujeros negros mediante ecos de luz, ofreciendo nuevas
maneras de validar teorías de gravedad y entender la evolución del universo.
Astrofísicos han desarrollado una técnica innovadora para
buscar ecos de luz de agujeros negros, que funciona de forma independiente a
cómo los científicos han investigado estos parámetros en el pasado.
El novedoso método, que facilitará la medición de la masa y
el giro de los agujeros negros, ha sido publicada en The Astrophysical Journal
Letters, y podría proporcionar evidencia directa de fotones que giran alrededor
de los agujeros negros debido a un efecto conocido como "lente
gravitacional".
El efecto de lente gravitacional se produce cuando la luz pasa cerca de un agujero negro y su trayectoria se desvía por el fuerte campo gravitacional del agujero negro. El efecto permite que la luz tome múltiples caminos desde una fuente hasta un observador en la Tierra: algunos rayos de luz pueden seguir una ruta directa mientras que otros pueden dar una vuelta alrededor del agujero negro una o varias veces antes de llegar a nosotros. Esto significa que la luz de la misma fuente puede llegar en diferentes momentos, lo que da como resultado un "eco".
"Durante años se ha teorizado que la luz gira alrededor
de los agujeros negros y produce ecos, pero estos ecos aún no se han
medido", afirma en un comunicado el autor principal del estudio, George N.
Wong, científico del Institute for Advanced Study e investigador asociado en la
Princeton Gravity Initiative de la Universidad de Princeton. "Nuestro
método ofrece un modelo para realizar estas mediciones, que podrían
revolucionar potencialmente nuestra comprensión de la física de los agujeros
negros".
La técnica permite aislar las débiles señales de eco de la
luz directa más intensa captada por telescopios interferométricos conocidos,
como el Event Horizon Telescope. Tanto Wong como una de sus coautoras, Lia
Medeiros, becaria Einstein de la NASA en la Universidad de Princeton, han
trabajado extensamente como parte de la Colaboración del Event Horizon
Telescope.
Para probar su técnica, Wong y Medeiros, en colaboración con James Stone, profesor de la Escuela de Ciencias Naturales, y Alejandro Cárdenas-Avendaño, becario Feynman en el Laboratorio Nacional de Los Álamos y ex investigador asociado de la Universidad de Princeton, realizaron simulaciones de alta resolución que tomaron decenas de miles de "instantáneas" de luz que viaja alrededor de un agujero negro supermasivo similar al que se encuentra en el centro de la galaxia M87 (M87 estrella), que se encuentra a unos 55 millones de años luz de la Tierra.
Los resultados del equipo sugieren que puede ser posible
detectar ecos con un par de telescopios, uno en la Tierra y otro en el espacio,
trabajando juntos para realizar lo que se puede describir como
"Interferometría de línea base muy larga", afirma Wong. Una misión
interferométrica de este tipo sólo tiene que ser "modesta", afirma.
Su técnica proporciona un método manejable y práctico para recopilar
información importante y fiable sobre los agujeros negros.