En un sistema planetario cercano al núcleo galáctico, ¿sería posible ver el agujero negro supermasivo?

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Entiendo que la radiación en los planetas cerca del centro de la galaxia hace que la vida en estos planetas sea casi imposible, y que uno no puede realmente "ver" un agujero negro. Sin embargo, si pudieras pararte en la superficie de un planeta que orbita una estrella cerca o dentro del núcleo galáctico, ¿podrías teóricamente mirar hacia el cielo y ver una ausencia de luz / estrellas que indiquen la ubicación del agujero negro supermasivo central?

¿Estaría demasiado lejos para ver, obstruido por escombros, o demasiado pequeño para notarlo?

space

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No creo que la radiación excluya la vida, ni remotamente

En la película Interestelar, plantean la idea de que un anillo de acreción alrededor de un agujero negro podría estar lo suficientemente caliente como para emitir luz. No entiendo exactamente cómo funciona, ya que se supone que un agujero negro absorberá incluso la luz, pero ¿tal vez es porque el disco está justo fuera de su horizonte de eventos? De todos modos, eso podría darte algunas ideas. Oh, L Dutch te da esa respuesta a continuación.

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Si el agujero negro está activo, lo que significa que todavía está capturando materia de su entorno, tendrá un gran disco de acreción a su alrededor, que es la única forma de disipar el momento angular de la materia que cae en él.

Como resultado de esta disipación, toda la materia se calentará y emitirá radiación. Este disco será bastante grande y, por lo tanto, claramente visible como un objeto brillante en el cielo.

Esta página muestra una imagen capturada por Hubble de dicho disco:

Estrictamente hablando, entonces, uno no puede ver directamente el agujero negro, ya que su visión estará cubierta por la emisión brillante del disco.

Sin embargo, la presencia del disco permitirá observar el agujero negro gracias a su efecto gravitacional.

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No podías verlo como un parche negro en el cielo, porque es demasiado pequeño. Es solo 17 veces el radio de nuestro sol, que por supuesto no se puede ver como un disco incluso desde los confines de nuestro propio sistema solar. Lo que se puede ver fácilmente es el área mucho más grande de luz y otras radiaciones de la materia que cae dentro.

— Mike Scott
fuente

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Hay una cosa llamada lente gravitacional, lo que significa que la luz que viene de detrás del agujero negro se doblaría hacia él, y dado que el núcleo galáctico tiene muchas estrellas, podría ser que en lugar de una mancha negra en el cielo, verías Una gran acumulación de luz en y alrededor de la posición del agujero negro.

No estoy seguro de cuán literal es "lente", así que no sé si hay un punto focal basado en la gravedad y la energía de la luz y si importaría de dónde es el planeta desde este punto focal.

http://www.cfhtlens.org/public/what-gravitational-lensing (google proporcionará más enlaces si lo busca)

— Sutil real
fuente

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Funciona como lentes esféricas reales. Y puedes verlo en el interestelar de Nolan . El agujero negro en la película fue diseñado y renderizado de acuerdo con los conocimientos más actualizados sobre astrofísica, con la ayuda del propio Kipp Thorne.

— Renan

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@Renan, ¿es eso lo que era? Me preguntaba por qué había un halo a su alrededor. Esa pregunta es respondida, que tú. :)

— Real Sutil

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@RealSubtle De hecho, "descubrieron" ese halo gracias a sus avanzados esfuerzos de renderizado. Nadie realmente lo esperaba, pero cuando conectaron todos los números en la simulación y le dijeron que se procesara, allí estaba, y después de revisar las matemáticas una y otra vez, se dieron cuenta de que en realidad debía parecer así en la vida real. Simplemente no tenemos una visión lo suficientemente clara de uno para observarlo directamente.

— Gracias a

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Nube de arcoiris.

Una fuente de radiación de los agujeros negros son las cosas que entran en espiral en el agujero negro, calentándose a medida que "cae" y libera su energía potencial gravitacional. Nuevamente, esto es radiación de cuerpo negro, pero esta vez del tipo regular: cuanto más calientes son los emisores, más corta es la longitud de onda. Esta radiación proviene del lado del agujero negro, no del agujero mismo.

/physics/24958/how-can-a-black-hole-emit-x-rays

Los rayos X provienen del gas caliente que orbita alrededor del agujero negro en un disco de acreción. A medida que el gas orbita, las tensiones magnéticas hacen que pierda energía y momento angular, por lo que se mueve lentamente en espiral hacia el agujero negro. La energía orbital se transforma en energía térmica, calentando el gas a millones de grados, por lo que emite radiación de cuerpo negro en la banda de rayos X.

Una vez que el gas se acerca a unas pocas veces el radio del horizonte, se sumerge en el agujero negro, por lo que aunque algunos rayos X aún pueden escapar justo antes del horizonte, la mayoría se emiten un poco afuera.

Los telescopios para detectar agujeros negros buscan los rayos más energéticos, que se emiten desde las áreas más calientes de gas más cercanas al agujero. No podemos pararnos en un planeta y mirar hacia arriba y ver radiografías. Pero considere: si hay gas muy caliente, al lado hay menos gas caliente, y al lado de ese gas que está menos caliente. Cuanto más frío es un cuerpo negro, mayor es la longitud de onda de la radiación emitida. En algún lugar de esa nube progresivamente más fría hay gas que emite radiación en la longitud de onda visible.

Aquí afirmo que el cambio gradual en la temperatura de esta nube, ya que está progresivamente más lejos del gas más caliente más interno, debería producir un cambio gradual en las frecuencias emitidas. La primera luz visible estaría en el violeta lejano, más cercano al agujero. Esto graduará a través de azules y verdes más lejos y luego a rojo en la parte más fría de la nube.

Esta predicción debería ser cierta no solo para los agujeros negros, sino también para cualquier nube de gas calentada desde adentro. Ahora déjame mirar ... aquí vamos.

https://www.space.com/12051-bright-nebula-photo-supergiant-star-betelgeuse.html

La nube del arco iris del agujero negro será más simétrica que esta. La estrella está vomitando todo esto, pero el agujero está absorbiendo gas, por lo que será una espiral simétrica.

— Willk
fuente

La pregunta es sobre los agujeros negros supermasivos, que no emiten radiación Hawking detectable, por lo que nada de esto es relevante.

— Mike Scott

@ Mike Scott: Eche un vistazo al título en negrita "Se pueden ver rayos X / rayos gamma de alta energía de las nubes de gas asociadas a los agujeros negros". Tal vez te lo perdiste la primera vez.

— Willk

@Willik La pregunta tampoco es sobre eso; pregunta si podrías ver un ausencia de luz y estrellas. Puede editar esto para responder realmente la pregunta que se hace al eliminar la primera sección y convertir la segunda parte en una respuesta negativa, señalando que habrá luz y no una ausencia de luz.

— Mike Scott

@ Mike Scott: tienes razón; preguntaba específicamente sobre la falta de luz y no sobre la detección en general. Bueno, aprendí algo leyendo. Ajustaré esta respuesta.

— Willk

También tenga en cuenta que su foto de Betelgeuse fue tomada en la banda de infrarrojos, por lo que los colores son falsos.

— PM 2Ring