Los científicos recrean un agujero negro sónico y confirman una teoría de Hawking

Un equipo de científicos israelíes confirmó una de las teorías más audaces del mítico astrofísico Stephen Hawking al crear un agujero negro artificial. Se trata del llamado agujero negro sónico, también apodado agujero mudo, capaz de atrapar el sonido de la misma manera que los agujeros negros gravitacionales atraen y contienen la luz.

Durante el experimento, que duró unos cuatro meses, el equipo, liderado por el físico Jeff Steinhauer del Instituto Tecnológico Technion, puso a prueba la teoría de Hawking, según la cual los agujeros negros no solo atrapan la matería, sino que también son capaces de emitir la luz en forma de las denominadas partículas virtuales —que de hecho son reales, si bien salen y desaparecen en un período de tiempo fugaz— que forman pares y se destruyen la una a la otra. Sin embargo, Hawking sugirió que en algunos casos, el agujero puede atraer a una de las partículas y repeler a la otra. El flujo de estas partículas se denomina radiación estática de Hawking, aunque resulta casi imposible de detectar.

Para explorar el fenómeno, los astrofísicos enfriaron 8.000 átomos de rubidio hasta casi el cero absoluto y los ataron con un rayo láser, lo que dio lugar a un raro estado de la materia conocido como condensado de Bose-Einstein (BEC, por sus siglas en inglés). En dicho estado, los átomos forman una especie de superátomo y actúan al unísono.

Luego, los autores del estudio utilizaron el segundo rayo láser para crear un flujo de energía potencial que hizo que el BEC fluyera.

Como resultado, en el límite entre la zona donde la mitad del gas fluyó más rápido que la velocidad del sonido y la otra mitad se formó el horizonte de sucesos del agujero negro sónico. Los fonones —cómo se les llama así a las cuasipartículas del sonido, en analogía a los fotones de luz— presentes en la mitad más rápida del gas, fuera del horizonte de eventos, fueron atraídos por el flujo y ya no pudieron regresar al otro lado.

«Básicamente, el horizonte de sucesos es la esfera exterior de un agujero negro, pero tiene en su interior una pequeña esfera llamada horizonte interior», explicó Steinhauer.

Fueron necesarias 97.000 iteraciones de este experimento durante 124 días consecutivos para que los físicos dirigidos por Steinhauer confirmaran la radiación de Hawking. Afortunadamente para ellos, su paciencia fue recompensada.

El experto en relatividad general y agujeros negros Amos Ori calificó de «muy importantes e interesantes» los resultados del experimento. El investigador señaló que el equipo de Steinhauer midió la radiación estacionaria de Hawking emitida por un agujero negro sónico, lo que «proporciona el apoyo experimental significativo» a los análisis del legendario astrofísico.

Ahora, los científicos israelíes tienen previsto llevar a cabo más experimentos para ver «qué está sucediendo más allá de las aproximaciones utilizadas por Hawking, en las que la radiación es cuántica, pero el espacio-tiempo es clásico».

Sputnik

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