¿Cuál es la fuente de luz en las imágenes del agujero negro?
He buscado en el sitio antes de preguntar, y he intentado buscarlo en Google. Pero quizás la respuesta esté enterrada debido a las noticias recientes.
Según tengo entendido, el anillo en las imágenes es un disco de acreción iluminado.
Lo que no pude encontrar explicado es la fuente de luz y, por extensión, ¿por qué un disco de acreción brillante, que es redondo por definición, es una prueba para la flexión de la luz? (No estoy discutiendo el hecho.)
La radiación que se detecta en este caso es principalmente radiación de sincrotón, causada por electrones energéticos que giran en espiral alrededor de la línea del campo magnético, en lugar de radiación térmica, pero proviene del mismo lugar (el disco). La evidencia real de la flexión de la luz es, creo, el área oscura en el medio, que es varias veces más grande que el horizonte de eventos real y se debe a que la luz que nos habría llegado desde esa dirección se ha desviado.
Los discos de acreción son un sistema complicado que produce una amplia variedad de emisiones a través del espectro electromagnético en una variedad de escalas de tiempo. El siguiente diagrama muestra (algo) de lo que está sucediendo esquemáticamente, junto con escalas de tamaños típicas (barras con flechas con tamaños en parsecs (pc)). Los detalles sobre cómo funciona el "motor central" de los agujeros negros supermasivos y AGN y cómo se genera exactamente la energía es un tema de investigación en curso, al que muy probablemente contribuirán las imágenes del Event Horizon Telescope.
La fricción y la turbulencia del material que orbita alrededor del agujero negro hace que el disco de acreción se caliente y emita luz. Las partes internas del disco de acreción se calientan más y tienden a emitir en las longitudes de onda más cortas (normalmente, rayos X) y las longitudes de onda más largas (óptica, IR, radio) normalmente provienen del material más alejado y por encima del disco que está fotoionizado. por los rayos X. Dependiendo de la densidad del material dentro y alrededor del disco de acreción, el ángulo desde el que lo estamos viendo y si el disco de acreción se enciende en radios más grandes, controlará qué aparecerá el disco de acreción/AGN y qué parte del espectro será visto con más fuerza.
En el caso de las imágenes de sub-mm producidas por EHT, se cree que la emisión proviene del plasma ionizado más cercano al borde interior del disco de acreción (la región roja alrededor del agujero negro en el gráfico inferior ampliado) a través de emisión de sincrotrón cuando los electrones son acelerados por los campos magnéticos del plasma. Esto contrasta con la emisión de radio en chorro , que tiene una mayor escala y separación y, a menudo, se extiende varios radios de galaxias que se pueden ver, por ejemplo, en esta imagen de radio compuesta VLA/VLBI . Hay información adicional sobre los discos de acreción y cómo funcionan en este sitio de investigación de EU Strong Gravity y un artículo de revisión más técnico en las actas de esta conferencia.
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