Me pregunto si todos los observadores estarían de acuerdo en que un agujero negro que no gira y no está cargado es esférico (es decir, no hay un marco de referencia en el que uno pueda medir que es oblongo en una dimensión). Supongo que esto es cierto, pero con la relatividad he aprendido a no asumir.
Incluso en la relatividad especial, la apariencia óptica de una esfera ordinaria como una pelota de baloncesto es que siempre es un círculo (no una elipse) en todos los marcos de referencia y desde todos los puntos de vista, aunque las áreas dentro de la superficie de la esfera están distorsionadas. en tamaño. La contracción de longitud relativista especial no es lo mismo que lo que realmente se ve en las observaciones ópticas. Este video tiene algunas buenas simulaciones cerca del final: http://youtube.com/watch?v=JQnHTKZBTI4
Así que ahora hablemos de un agujero negro. La relatividad general no tiene el concepto de un marco de referencia global, por lo que no hay forma de decir cuál es la forma del horizonte de eventos de un agujero negro en algún marco de referencia. Por lo tanto, de todo lo que realmente podemos hablar es de la silueta determinada ópticamente; la noción de una contracción de Lorentz no se puede aplicar aquí. Creo que es cierto que en las observaciones ópticas, la silueta del horizonte de eventos de un agujero negro de Schwarzschild es circular para todos los observadores en las observaciones ópticas. Vea ¿Cómo se verá el universo para cualquiera que caiga en un agujero negro?para algunas vistas simuladas con movimiento radial. Por supuesto, la verdadera pregunta que surge no es para el movimiento radial sino para el movimiento tangencial. Creo que la conferencia de Riazuelo (en francés) vinculada a mi respuesta discute esto, aunque no he hecho un intento intensivo de descifrar todo el francés. (Mi francés es bastante débil).
Mientras el observador esté estacionario, entonces sí. La métrica de Schwarzschild tiene una simetría esférica completa: en términos sofisticados, se puede decir que dadas dos trayectorias temporales cualesquiera en valores fijos de y al mismo , siempre hay una isometría que lleva uno al otro. También puedes calcular la forma de la sombra del agujero negro: resulta ser un círculo, un poco más grande que el propio agujero negro e independiente de la posición del observador.
Sin embargo, tiene razón al desconfiar de la relatividad, porque para un agujero negro de Kerr (es decir, giratorio) ¡esto no es cierto! El horizonte de eventos en sí tiene una especie de forma de elipsoide, por lo que obviamente no se ve igual desde todos los ángulos, pero hay efectos ópticos que lo hacen parecer aplastado , pero solo cuando se ve desde un lado. Cuando se ve desde arriba, es circular, como se esperaría de un elipsoide, pero al mirar desde diferentes ángulos, encontrará que un lado se vuelve más plano, el otro se alarga y todo se mueve hacia un lado. Esto sucede porque el efecto que tiene la gravedad del agujero negro sobre los rayos de luz depende de la dirección en la que giran.
Marc DiNino