Evidencia observacional de la existencia de agujeros negros [duplicado]

Hay algunas características diferentes de los agujeros negros que los investigadores buscan:

1. Un disco de acreción
2. Transferencia de masa desde la estrella compañera
3. emisión de rayos X
4. Absorción de gas y otras materias a su alrededor.
5. lente gravitacional

Mencionaste el n. ° 3 en tu pregunta; bastantes agujeros negros, incluido Cygnus X-1, emiten rayos X.

1 es una característica común alrededor de los agujeros negros. El material puede extraerse de los gases circundantes o, en muchos casos, de una estrella compañera. Los discos de acreción generalmente emiten radiación electromagnética; el tipo exacto depende del tipo de material y del objeto que rodea.

2 está relacionado con 1 y 3, pero merece su propia explicación debido a los efectos sobre la estrella donante. Tomemos la transferencia de masa a gran escala. Tome la galaxia Whirlpool. Está interactuando con su vecino, NGC 5195, a través de un puente de polvo y materia. ¿Cuáles son los efectos en NGC 5195? Deformación, así como pérdida de estructura en la zona próxima al puente. Lo mismo sucede en el nivel estelar. Una estrella que pierde masa puede distorsionarse en la dirección de su compañera, lo que podría causar cambios en el brillo u otras características.

4 está, supongo, relacionado con los demás, pero debo señalar que si solo hubiera nubes de gas rodeando el agujero negro, también podría tragárselas. Si un agujero negro no está en un sistema binario, es posible que no entre en contacto con otra estrella y, en cambio, comience a tragar otros fragmentos de materia a su alrededor.

5 es la mejor característica; una mejor manera de detectar agujeros negros. La relatividad general predice que los objetos masivos desvían la luz; Usando las ecuaciones de Einstein, es posible determinar cuánta luz será desviada por tal objeto. Esto se ha utilizado en muchos casos, como durante el eclipse solar de 1919, para confirmar la teoría de Einstein.

Por último, debo señalar dos cosas:

1. Estos no son los únicos métodos para detectar agujeros negros (otros efectos, como el arrastre de marcos alrededor de un agujero negro de Kerr, ofrecen descripciones distintivas del agujero negro), pero son bastante sencillos.
2. 1-4 también pueden ser signos de otros objetos compactos, como enanas blancas y estrellas de neutrones, y a menudo solo se encuentran en sistemas binarios. Solo mediante el uso de una multitud de observaciones diferentes y un análisis cuidadoso, un objeto puede finalmente designarse como un agujero negro.

Estudio de 16 años rastrea estrellas que orbitan un agujero negro en la Vía Láctea

"Sin duda, el aspecto más espectacular de nuestro estudio a largo plazo es que ha entregado lo que ahora se considera la mejor evidencia empírica de que los agujeros negros supermasivos realmente existen. Las órbitas estelares en el Centro Galáctico muestran que la concentración de masa central de cuatro millones masas solares debe ser un agujero negro, más allá de cualquier duda razonable", dice Genzel.

Resulta que una de las estrellas (S2) que orbita este objeto de 4 millones de masa solar orbita a " una distancia pericéntrica de 17 horas luz (18 Tm o 120 AU), aproximadamente cuatro veces la distancia de Neptuno al Sol ". Eso no deja espacio para mucho más que un agujero negro para explicar la masa dentro de su órbita.