¿El horizonte de eventos de un agujero negro tiene la forma de los anillos de Saturno alrededor de su agujero negro, o es una forma esférica que recubre el agujero negro?

Es una forma esférica.

El horizonte de eventos del agujero negro es muy fácil de encontrar. Solo necesita ir al agujero negro más cercano y comenzar a girar la cabeza hacia él. Cuando su enfoque esté cerca del horizonte de eventos, verá un efecto llamado lente gravitacional que distorsiona la luz alrededor del agujero negro, lo que le permite ver lo que hay detrás. Esto es causado por los fotones que comienzan a quedar atrapados en la gravedad del agujero negro, que dobla sus caminos normalmente rectos.

Una vez que encuentre el horizonte de eventos, notará que es un gran círculo de nada. Ninguna luz puede escapar, así que ninguna luz te dice qué es. Todo lo que ves es el gran círculo de nada rodeado por un halo de lentes gravitacionales severos, que reflejan los objetos circundantes. No podría ver que es una esfera porque registramos objetos 3D en nuestra cabeza a partir de curvas, sombras y reflejos aparentes en la superficie del objeto, que, aparte de la curva circular aparente del horizonte de eventos, no existen para los agujeros negros.

Pero el horizonte de eventos es de hecho una esfera, porque su gravedad es igual en todos los lados y, por lo tanto, el horizonte de eventos siempre sería una pequeña esfera ordenada que rodea el mayor secreto del universo: la verdadera imagen de un agujero negro.

La respuesta es la gravedad, y el hecho de que el universo es tridimensional.

El horizonte de eventos es la distancia desde el centro del agujero negro donde la velocidad de escape es “c”. Ya que vivimos en un universo tridimensional; lo que significa que la gravedad tiene tres dimensiones para extenderse; El agujero negro gravita en las tres dimensiones. Esto significa que sus efectos sobre la luz deben verse en 3D y, por lo tanto, el horizonte de eventos debe ser una forma 3D. Esa forma es una esfera. * Si fuera un disco, faltaría una dimensión en su gravitación.

Hay dos formas de equilibrio en nuestro universo, la esfera y el disco. En escalas más pequeñas, la esfera es mucho más estable que el disco. Los agujeros negros están en el grupo (relativamente) de pequeña escala, lo que significa que no son una excepción.

* Para un agujero negro no giratorio.

Un agujero negro es técnicamente una singularidad puntual. El horizonte de eventos de un agujero negro es casi esférico, aunque puede deformarse si gira. La estructura del anillo / disco es el disco de acreción, creado por todas las cosas que caen en el agujero negro. Si nada cae en el agujero negro, todo lo que tendría es la “esfera”.

Nota sobre la imagen de arriba: el concepto del artista de la NASA de corona sobre agujero negro que (erróneamente) muestra que oculta parte del disco (como lo haría un cuerpo material en un espacio plano).