Una caracterización independiente de coordenadas de la sombra de un agujero negro

Se está llevando a cabo un gran esfuerzo internacional para evaluar la presencia de una sombra en la emisión de radio de la fuente compacta en el centro de nuestra Galaxia, Sagittarius A * (Sgr A * ). Si se detecta, esta sombra proporcionaría la primera evidencia directa de la existencia de agujeros negros y que Sgr A * es un agujero negro supermasivo. Además, la forma de la sombra podría utilizarse para aprender sobre la gravedad extrema cerca del horizonte de eventos y para determinar qué teoría de la gravedad describe mejor las observaciones. La descripción matemática de la sombra ha utilizado hasta ahora una serie de suposiciones simplificadoras que probablemente no serán cumplidas por los datos de observación reales. Aquí proporcionamos un formalismo general para describir la sombra como una curva polar arbitraria expresada en términos de una expansión de Legendre. Nuestro formalismo no presume ningún conocimiento de las propiedades de la sombra, p. ej., la ubicación de su centro, y ofrece varias rutas para caracterizar las distorsiones de la curva con respecto a círculos de referencia. Estas distorsiones pueden implementarse de manera independiente de coordenadas por diferentes equipos que analizan los mismos datos. Mostramos que el nuevo formalismo proporciona una descripción precisa y robusta de datos de observación ruidosos, con varianzas de error más pequeñas en comparación con enfoques anteriores para medir la distorsión.