¿Cómo somos tan precisos sobre cosas del espacio distante (exoplanetas de agujeros negros, etc.) a pesar de que nunca lo hemos visto y simplemente lo basamos en teoremas y ciencia?

Porque tenemos miles y evidencias muy fuertes para probarlo.

Agujeros negros: aunque no podemos verlos, podemos ver las cosas que giran a su alrededor antes de ser absorbidos (disco de acreción), y la gravedad a su alrededor es muy fuerte, tan fuerte que dobla tanto el espacio a su alrededor. que podemos observarlo (lente gravitacional).

Exoplanetas: a diferencia de los agujeros negros, en realidad podemos ver exoplanetas, en primer lugar, apuntamos nuestros telescopios hacia una estrella, ahora cuando cualquier objeto se interpone entre la lente del telescopio y la estrella, el brillo de la estrella disminuye un poco para el telescopio porque parte de la luz proviene de esa estrella está bloqueada por el objeto, ahora podemos averiguar el tamaño del objeto y si bloquea la luz de la estrella a intervalos regulares, podemos demostrar que un objeto del tamaño de un planeta gira alrededor de esa estrella (es decir, el exoplaneta). Podemos encontrar más detalles sobre ese objeto utilizando la espectroscopia, podemos averiguar la velocidad de rotación del objeto (si existe), la dirección de rotación (si corresponde), de qué está compuesto el objeto, etc.

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