Sé que ya ha aceptado una respuesta, pero quiero proporcionar una respuesta más técnica que se centre más en la física involucrada. Si realmente tiene curiosidad por leer más, y tiene una propensión a las matemáticas, le sugiero que eche un vistazo a las incomparables Lectures on Gravitational Lensing de Narayan y Bartelmann . Esta será la base de gran parte de mi respuesta y, de hecho, es la base de muchos tratados posteriores sobre lentes gravitacionales.
En primer lugar, quiero decir que la descripción de Florin de los fotones que rodean el agujero negro y producen múltiples anillos es una idea correcta y realmente ocurre, pero no creo que sea pertinente a su pregunta porque esos anillos no son visibles en la imagen has publicado
En cambio, lo que está viendo es un efecto en la lente gravitacional mediante el cual las imágenes de los objetos se distorsionan, magnifican y duplican. Lo que ocurre, en términos simplificados, es que cerca del agujero negro, la métrica local del espacio-tiempo está deformada (en otras palabras, el agujero negro ejerce gravedad) debido a la singularidad masiva en el agujero negro. Esta deformación del espacio-tiempo hace que el camino de la luz, que de otro modo viajaría a lo largo de una línea recta, se doble. Es posible, con algunos supuestos básicos, calcular con precisión cómo se distorsiona la imagen de una fuente de luz de fondo.
El anillo principal y bien definido que ves se conoce como el anillo de Einstein . Puedes ver este anillo realmente bien en la imagen (simulada) a continuación.
En el caso simple de un solo agujero negro no giratorio, la física es lo suficientemente simple como para hacer los cálculos directamente (aunque con algunos supuestos simplificadores, por ejemplo, la aproximación de lente delgada ). Como se describe en las conferencias vinculadas anteriormente:
Cualquier fuente es fotografiada dos veces por una lente de masa puntual. Las dos imágenes están a cada lado de la fuente, con una imagen dentro del anillo de Einstein y la otra afuera. A medida que la fuente se aleja de la lente, una de las imágenes se acerca a la lente y se vuelve muy tenue, mientras que la otra imagen se acerca cada vez más a la posición real de la fuente y tiende a un aumento de la unidad.
Entonces puede ver que obtiene imágenes duplicadas de cualquier objeto de fondo, que se puede ver claramente en la imagen de arriba. Aproximadamente a las 7 en punto en la imagen, puede ver dos estrellas (una rojiza y otra azulada) que están fuera del anillo de Einstein, y luego una segunda imagen a la 1 en punto que está dentro del anillo de Einstein. El anillo de Einstein en sí es un caso especial donde los objetos exactamente en el anillo están directamente detrás del agujero negro (desde la perspectiva del observador). En este caso especial, ya no obtienes dos imágenes, sino que obtienes un anillo de luz. A medida que los objetos se acercan a este anillo (en otras palabras, a medida que se acercan a estar directamente detrás del agujero negro),
Es por eso que ves la distorsión que describiste. Cuando un objeto detrás del agujero negro se acerca a su línea de visión, aparece como dos imágenes, una muy lejos del anillo de Einstein y una imagen (muy pequeña) cerca del horizonte de eventos. Luego, cuando el objeto se acerca a su línea de sitio, las imágenes se acercan al anillo de Einstein desde ambos lados, donde se vuelve más brillante y más distorsionado.
La idea mencionada por Florin sobre los círculos de los fotones es cierta, y de hecho se ven múltiples anillos de Einstein, pero los otros anillos están muy cerca del agujero negro y, en general, no los observarías. Puedes ver estos otros anillos de Einstein como un ligero resplandor alrededor del agujero negro en la imagen de arriba.
