¿Un agujero negro real se parece al de la película Interstellar? ¿Por qué no es absolutamente oscuro?

Una de las cosas interesantes sobre los agujeros negros reales que a menudo no se convierten en cultura pop (pero sí en algo interestelar) es que son algunos de los objetos más brillantes del universo.

La materia que cae cerca de un agujero negro está sujeta a fuerzas extremas. La gravedad del agujero negro hace que la materia gane una cantidad extraordinaria de energía cinética, y la interacción de la materia que cae produce una cantidad extrema de calor, que se irradia como energía electromagnética (luz, rayos X, rayos gamma, etc.) . De hecho, el proceso de caer en un agujero negro es uno de los métodos de producción de energía más eficientes del universo; aproximadamente el 40% de la materia inflable se irradia como radiación electromagnética (recuerde que [math] E = mc ^ 2 [/ math]; la radiación transporta la masa como energía).

Esto hace que los sistemas de agujero negro sean algunos de los sistemas más brillantes del universo; no es el agujero negro lo que es brillante, es la materia que cae.

En realidad, el agujero negro en Interstellar es el primer renderizado físicamente exacto y matemáticamente basado de un agujero negro. Básicamente, tomaron las diversas ecuaciones que describen un agujero negro y las pasaron por un programa bastante sofisticado. El resultado es, presumiblemente, el modelo completamente preciso de un agujero negro: el primero de su tipo.

En respuesta a su segunda pregunta, no, los agujeros negros no son absolutamente oscuros. En realidad, emiten más energía que casi todo lo demás en el universo. De acuerdo con la teoría más aceptada sobre los agujeros negros, todo dentro del horizonte de eventos no puede escapar, por lo que esa es la parte oscura. Sin embargo, la atracción gravitatoria del agujero negro se extiende mucho más allá del horizonte de eventos, por lo que hay enormes cantidades de masa que se están arrastrando hacia el centro. (De acuerdo con la teoría más reciente de Stephen Hawking, creo que el horizonte aparente es el área desde donde nada puede escapar, al menos durante la mayor parte de la vida del agujero negro).

En realidad, se ve así


Kip Thorne dijo que lo simplificaron mucho por el simple hecho de evitar que fuera visualmente confuso, ya que el cambio de frecuencia correcto les proporcionó una representación asimétrica y bastante extraña, y sintieron que sería demasiado confuso para servir la narración.

Fuente: https://www.reddit.com/r/wallpap

La verdad detrás del agujero negro “científicamente preciso” de Interstellar

La materia que cae en un agujero negro a menudo se forma en espiral en un “disco de acreción”. Básicamente, a medida que la materia gira en el agujero negro, comienza a rozar contra otra materia a altas velocidades. Esto genera fricción, lo que significa luz y otras formas de radiación. Esta es una idea artística de cómo podría ser un disco de acreción:

Al aire libre
Al aire libre
Al aire libre
El agujero negro en Interstellar también parece tener un disco de acreción. Puede ver que la luz también parece rodear el borde del agujero negro (el horizonte de eventos).

Al aire libre
Al aire libre
Al aire libre
Esta es la luz del otro lado del agujero negro que se ha doblado por gravedad extrema y se ha expulsado en la dirección del espectador. En otras palabras, estás viendo al otro lado del agujero negro.

De hecho, los científicos crearon uno de los modelos más complejos de un agujero negro hecho para generar estas imágenes y la simulación ha contribuido a nuestra comprensión teórica de los agujeros negros. Aún no sabemos exactamente cómo sería un agujero negro de cerca, aparte de que el agujero negro real en el centro parecería completamente oscuro.

Cabe señalar que el disco de acreción en Interstellar no se comporta exactamente como lo haría en la vida real. Un disco de acreción real genera enormes cantidades de rayos X y rayos gamma que matarían a cualquier organismo que ingresara al sistema, incluida la tripulación del Endurance. Ningún planeta cerca de tal disco de acreción podría soportar la vida como la conocemos.

Estoy totalmente de acuerdo con la respuesta de Henry Smith. Sin embargo, solo para aclarar, si no hay materia que sea absorbida, entonces sería invisible porque ninguna luz puede escapar, lo que significa que no puede reflejarse. La principal forma de verlo sería porque bloquearía cualquier cosa detrás de él para que se pareciera esencialmente a su homónimo, un agujero negro.

Si te refieres a Interstellar diciendo “la película”, primero déjame decirte que no la he visto todavía. Pero puedo adivinar de qué estás hablando: lentes gravitacionales. Es el efecto de un campo gravitatorio muy fuerte (que es exactamente lo que tiene un agujero negro) doblando la luz detrás de él, haciendo que parezca que la luz está alrededor del objeto, aunque la luz está directamente detrás de él. Aquí hay un ejemplo de un agujero negro que pasa frente a una galaxia y enciende la luz:

Un hecho interesante sobre los agujeros negros es que en realidad es extremadamente difícil ser juntado en uno. Debido al intenso giro gravitatorio, la mayoría de los objetos “rebotan” en lugar de caer.

Muy buen artículo sobre los agujeros negros de National Geographic:

Agujero negro: Star Eater

El agujero negro no aparece oscuro, ya que está girando un agujero negro que tiene un momento angular y posee una ergósfera una región unida al exterior del horizonte de eventos desde donde se pueden eliminar las ondas de materia o em. El ergospahere es nulo en los polos mientras está ampliamente extendido en el ecuador, por lo que para mí una trayectoria a través del ecuador podría ser el camino más seguro hacia el agujero negro.

Porque la materia está cayendo sobre ella. Se calienta y una parte de ella se convierte en partículas de mayor energía … que vemos como luz … hasta los rayos gamma.