1. Medición de velocidades orbitales de estrellas y gas:
* leyes de Kepler: Este método se basa en el hecho de que los objetos que orbitan un objeto masivo, como un agujero negro, siguen las leyes de movimiento planetario de Kepler. Al observar la velocidad orbital de estrellas o nubes de gas alrededor de un agujero negro, los astrónomos pueden calcular la masa central utilizando estas leyes.
* Doppler Shift: El efecto Doppler hace que la luz de un objeto que se mueve hacia nosotros cambia hacia longitudes de onda más cortas (blueshift), y la luz de un objeto que se aleja de nosotros para cambiar hacia longitudes de onda más largas (desplazamiento al rojo). Al medir el cambio Doppler de la luz emitida por estrellas o gas que orbitan un agujero negro, los astrónomos pueden determinar su velocidad orbital.
2. Lente gravitacional:
* flexión de luz: La inmensa gravedad de un agujero negro puede doblar el camino de la luz que pasa cerca de él. Este fenómeno se llama lente gravitacional. Al observar cómo la luz de los objetos distantes está distorsionada o magnificada por el agujero negro, los astrónomos pueden calcular su masa.
3. Medición del tamaño del horizonte del evento:
* Schwarzschild Radius: El radio del horizonte de eventos de un agujero negro es directamente proporcional a su masa. Al medir el tamaño del horizonte del evento, por ejemplo, utilizando la interferometría de radio, los científicos pueden determinar la masa del agujero negro.
4. Observando discos de acreción:
* Dinámica de gas: El disco de acumulación formado por gas en espiral en un agujero negro emite radiación. Al analizar las propiedades de esta radiación, como su temperatura y luminosidad, los astrónomos pueden estimar la masa del agujero negro.
5. Ondas gravitacionales:
* Ligo y Virgo: El Observatorio de onda gravitacional del interferómetro láser (LIGO) y los detectores de Virgo han observado directamente las ondas gravitacionales emitidas al fusionar agujeros negros. Al analizar la forma de onda de estas ondas, los científicos pueden determinar las masas de los agujeros negros fusionados.
Limitaciones:
* Es importante tener en cuenta que cada método tiene limitaciones. Algunos métodos son más precisos para ciertos tipos de agujeros negros, mientras que otros son más adecuados para otros.
* La precisión de las mediciones depende de la calidad de los datos y los modelos utilizados para el análisis.
Conclusión:
Los científicos han ideado múltiples métodos ingeniosos para determinar la masa de agujeros negros. Estos métodos se basan en la poderosa influencia gravitacional de estos objetos enigmáticos en la materia y la luz circundantes. Cada técnica proporciona información valiosa sobre las propiedades de los agujeros negros y nos ayuda a comprender la naturaleza de estas entidades cósmicas intrigantes.
