Hoy me hicieron la pregunta:
suponga que está observando desde lejos una estrella de masa esféricamente simétrica . su radio es mucho mayor que su radio de Schwarzschild. Debido a la curvatura gravitacional de la luz, ¿puedes ver no solo la parte frontal de la estrella sino también la parte de atrás? ¿Cómo es y qué parte de la parte de atrás puedes ver?
No tengo idea de cómo se puede ver la parte posterior de la estrella en esta pregunta. Si puedo ver la parte trasera, entonces debe haber alguna luz emitida desde la parte trasera hacia mí. Pero esto me confunde. ¿Cualquier sugerencia?
Debido a la curvatura gravitatoria de la luz, parte de la luz emitida hacia la parte posterior de la estrella es visible desde el frente. Para una estrella grande este es un efecto muy pequeño, pero como se acerca al radio de Schwarzschild, cada vez se hace más visible la parte trasera.
Este efecto es de importancia práctica cuando se trata del estudio de la -Perfiles de pulso de rayos de una estrella de neutrones en rotación. Variabilidad temporal de la Se cree que la señal del rayo se debe al hecho de que la estrella tiene un punto caliente que gira alrededor de la estrella. Debido a la flexión gravitacional, podemos ver el punto caliente más de la mitad del tiempo (incluso en el ecuador). Ahora hay un experimento (la misión Nicer https://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/nicer/ ) que intenta usar este efecto para medir el radio de una estrella de neutrones.
La fracción de la parte posterior que es visible se puede calcular usando la forma de las geodésicas nulas en la geometría de Schwarzschild. Las aproximaciones simples se discuten, por ejemplo, en Beloborodov https://arxiv.org/abs/astro-ph/0201117 .
Si el radio de la estrella es mucho mayor que el radio de Schwarzschild, la curvatura gravitacional es extremadamente insignificante. La parte de la parte posterior de la estrella que teóricamente sería visible para un observador lejano, debido a la flexión, también es extremadamente insignificante.
Si el espacio que rodea el universo observable no estuviera lleno de materia (que sería un universo que muy rápidamente resultó en un gran crujido, pero asumamos esto por el bien del argumento), nuestro universo visible sería un agujero negro con un radio mucho mayor que el radio de Schwarzschild. La luz dentro del radio estaría destinada a viajar para siempre dentro de él, pero la luz que emerge de la materia fuera del radio podría alejarse del universo (o de la estrella que mencionaste en tu pregunta). Cualquiera que sea la dirección de la luz emergente (entre la tangente y la perpendicular) en el lado opuesto de donde estás "parado", nunca podrá alcanzarte porque no está lo suficientemente inclinada para hacer un camino que llegue a tus ojos y te haga ver el parte trasera del universo (o estrella).
Juan Rennie