Imagine un agujero negro giratorio tan colosal y tan poderoso que golpea los fotones, las unidades básicas de luz, y los envía a toda velocidad por miles de años luz a través del espacio. Los científicos anuncian en la revista. Naturaleza Física hoy que esos fotones muy transitados todavía llevan la firma de esa sacudida colosal, como una distorsión en la forma en que se mueven. La interrupción es como una misiva de larga distancia desde el propio agujero negro, que contiene información sobre su tamaño y la velocidad de su giro.
Los investigadores dicen que los fotones empujados son clave para desentrañar la teoría que predice los agujeros negros en primer lugar.
"Es raro en la investigación de relatividad general que se descubra un nuevo fenómeno que nos permite probar la teoría más a fondo", dice Martin Bojowald, profesor de física de Penn State y autor de un Noticias y vistas Artículo que acompaña al estudio.
Los agujeros negros son tan gravitacionalmente poderosos que distorsionan la materia cercana e incluso el espacio y el tiempo. Llamado framedragging, el fenómeno puede ser detectado por giroscopios sensibles en satélites, señala Bojowald.
El autor principal del estudio, Fabrizio Tamburini, astrónomo de la Universidad de Padova (Padua) en Italia, y sus colegas han calculado que el espacio-tiempo rotativo puede impartir a la luz una forma intrínseca de momento angular orbital distinto de su giro. Los autores sugieren visualizar esto como frentes de onda no planos de esta luz retorcida como una escalera de caracol cilíndrica, centrada alrededor del haz de luz.
"El patrón de intensidad de la luz retorcida transversal al haz muestra un punto oscuro en el medio, donde nadie caminaría en la escalera, rodeado de círculos concéntricos", escriben. "La torsión de un modo puro [momento angular orbital] se puede ver en los patrones de interferencia". Dicen que los investigadores necesitan entre 10,000 y 100,000 fotones para reconstruir la historia de un agujero negro.
Y los telescopios necesitan algún tipo de visión 3D (u holográfica) para ver los sacacorchos en las ondas de luz que reciben, dijo Bojowald: “Si un telescopio puede acercarse lo suficientemente cerca, uno puede estar seguro de que todos los 10,000-100,000 fotones provienen de el disco de acreción en lugar de otras estrellas más lejanas. Por lo tanto, la ampliación del telescopio será un factor crucial ".
Él cree, basado en un cálculo aproximado, que "una estrella como el sol, tan lejos como el centro de la Vía Láctea, debería ser observada por menos de un año". Por lo tanto, no será una imagen directa, pero no habría que esperar mucho ".
El coautor del estudio, Bo Thidé, profesor y director de programas del Instituto Sueco de Física Espacial, dijo que un año puede ser conservador, incluso en el caso de una pequeña rotación y la necesidad de hasta 100,000 fotones.
"Pero quién sabe", dijo. “Sabremos más después de haber realizado más modelos detallados, y observaciones, por supuesto. En este momento destacamos el descubrimiento de un
nuevo fenómeno de relatividad general que nos permite hacer observaciones, dejando de lado las predicciones cuantitativas precisas ".
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