I segreti di un'infografica: Fatti e misfatti di un buco nero

Oggi è uscita su Edu INAF un'infografica sui buchi neri che raccoglie un po' di informazioni "tecniche" in modo un po' divulgativo, il seguito del fumetto/infografica storico del mese scorso. L'ho realizzata utilizzando il pacchetto tikz di LaTeX e compilando il tutto con LuaLaTeX che permette di utilizzare font personalizzati, nello specifico OpenDyslexic.
Scendendo un po' nel dettaglio scientifico, quanto scritto nell'infografica l'ho diffusamente trattato in vari articoli (Il buco nero e il gravitone, Cosa resta dentro un buco nero, Residui gravitazionali, Il limite di Chandrasekhar, giusto per citare alcuni degli ultimi) a parte, forse, la questione posta nel finale legato all'ombra del buco nero. Sull'argomento, come avevo accennato, venni edotto da un seminario interno di Gabriele Ghisellini (che ne ha anche scritto sul sito dell'Osservatorio di Brera). Vediamo se mi riesce di spiegarla anche a me.
Un buco nero, come tutti gli oggetti cosmici particolarmente massivi, deforma lo spaziotempo intorno a se non solo nelle sue vicinanze, ma anche in punti a esso lontani. Questo vuol dire che un fotone, per essere catturato da un buco nero, non deve necessariamente trovarsi dal suo centro a una distanza pari a 1 raggio di Schwarzschild. In particolare per un buco nero non ruotante, il raggio di cattura risulta pari a 1.5 raggi di Schwarzschild. La zona inclusa tra 1 e 1.5 raggi di Schwarzschild non fa, però, parte dell'orizzonte degli eventi, per cui un fotone prodotto in quella zona ha la possibilità di sfuggire all'attrazione gravitazionale del buco nero.
Se invece il buco nero è ruotante, il raggio di cattura risulta pari a 2.6 raggi di Schwarzschild. Come prima, mentre i fotoni lontani che si trovano entro i 2.6 raggi di Schwarzschild vengono catturati senza possibilità di fuga, quelli prodotti all'interno della zona compresa tra 1 e 2.6 raggi di Schwarzschild hanno molte più possibilità di sfuggire. Questa zona di cattura, però, non ci permette alla fine di osservare veramente il buco nero, ma semplicemente la sua ombra: una zona di buio, forse non totale, che è sicuramente più grande rispetto all'orizzonte degli eventi.
Per ulteriori e più tecnici dettagli vi rimando a un paio di articoli di Jean-Pierre Luminet, uno sul suo blog e l'altro il classico draft su arXiv.
Infine, per i più curiosi e quelli interessati al LaTeX, segnalo i codici sorgente dell'immagine di apertura, la deformazione spaziotemporale del buco nero ispirata a un paraboloide di Flamm e il codice sorgente dell'intera infografica.