He leído en algunos textos que no podemos observar directamente un agujero negro en el espacio porque ni siquiera la luz puede escapar de su gravedad. Algunos de los métodos de observación indirecta mencionados son las lentes gravitatorias y los estallidos de rayos gamma creados por la materia que se arremolina en el horizonte de sucesos. Mi pregunta es, si un agujero negro está rodeado de materia brillante, debería aparecer como una estrella (excepto con una firma espectral diferente), y debería ser bastante fácil de detectar. No entiendo la afirmación: "Si encuentra un objeto que orbita alrededor de la nada, es probable que haya un agujero negro en el centro". Aunque un agujero negro es invisible, la materia que lo envuelve debería revelar su identidad... ¿Qué me estoy perdiendo aquí? ¡Por favor conteste!
La razón tiene que ver con la dilatación del tiempo y, específicamente, con el corrimiento hacia el rojo resultante.
Un agujero negro se forma a partir de una estrella que colapsa, que por supuesto está hecha de materia que brilla intensamente. El horizonte de eventos se forma en el centro y se mueve hacia afuera mientras la materia estelar cae hacia él. Debido a la dilatación del tiempo gravitatorio, la materia que cae nunca cruza el horizonte de sucesos desde la perspectiva exterior y, por lo tanto, técnicamente todavía puede ser "vista".
Sin embargo, esta dilatación del tiempo también hace que la luz que emite la materia se desplace hacia el rojo. Esencialmente, cada fotón que emite la materia se reduce en frecuencia debido a la dilatación del tiempo, y el tiempo entre fotones también se reduce, acercándose asintóticamente al infinito. Esto significa que el agujero negro converge muy rápidamente en algo que parecería completamente negro para un observador externo: la materia que cae en él solo puede ser vista por alguien con la paciencia para recolectar muchos fotones de muy baja frecuencia durante muchos miles de millones de años.
Dicho esto, la materia que cae en el agujero negro después de que se haya formado ciertamente puede brillar lo suficientemente brillante como para ser detectada, mucho más en el caso de un núcleo galáctico activo .
Esta es una pregunta curiosa. Muchos agujeros negros se detectan e identifican debido a la luz emitida por el material que cae en ellos.
Cuando los agujeros negros acumulan materia, la conservación del momento angular generalmente conduciría a la formación de un disco de acreción. La liberación de energía potencial gravitacional a medida que cae el material significa que este disco puede estar caliente, y es la radiación de este disco caliente una de las formas en que se identifican los agujeros negros.
Los ejemplos incluirían la mayoría de los sistemas binarios de agujeros negros de tamaño estelar, que se encuentran entre las fuentes de rayos X más potentes de nuestra galaxia. ((Por ejemplo: Cygnus X-1).
En términos de agujeros negros supermasivos, la acumulación de materia es responsable de alimentar los núcleos y cuásares galácticos activos.
Entonces, sí, si un agujero negro está rodeado por una cantidad significativa de materia que está acumulando, entonces será observable y en realidad puede ser bastante brillante.
Hay ejemplos de agujeros negros "oscuros". Estos serían agujeros negros que no acumulan materia a un ritmo significativo. Un ejemplo sería el agujero negro en el centro de nuestra galaxia, cuya identidad solo se revela al observar el movimiento de las estrellas a su alrededor.
Creo que deberías ser más específico en el tipo de agujero negro, porque los agujeros negros giratorios (y con carga giratoria) pueden hacer que la luz llegue a la fotónsfera y no sea tragada por el agujero negro, sino que entre en una órbita a su alrededor. Eventualmente, los desechos que también están en órbita se calentarán y comenzarán a brillar, y es el primer paso para que nazca un cuásar.
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