Científicos europeos logran crear un agujero negro en un laboratorio y se pone a brillar
Los objetos más extremos del universo son los
agujeros negros; son tan densos que, ni siquiera la luz, puede escapar de su
enorme poder gravitatorio una vez que está lo suficientemente cerca de él.
Ahora bien, esa distancia (más o menos cerca) varía en función de la masa del
agujero negro, y es lo que conocemos como horizonte de sucesos.
Cuando un objeto cruza el límite del horizonte de
sucesos, desaparece en el agujero negro. Sin embargo, en 1974, el físico inglés
Stephen Hawking propuso que las interrupciones de las fluctuaciones cuánticas
causadas por el horizonte de sucesos daban como resultado un tipo de radiación
muy similar a la radiación térmica. Y es algo que podríamos detectar (aunque
ahora seamos incapaces).
"Queríamos utilizar las poderosas herramientas
de la física de la materia condensada para probar la física inalcanzable de estos
objetos increíbles: los agujeros negros", comentó la autora del estudio
publicado en la revista Physical Review Research, Lotte Mertens.
Ahora, un equipo de científicos dirigido por Lotte
Mertens de la Universidad de Amsterdam en los Países Bajos ha creado un agujero
negro artificial en un entorno de laboratorio, y ha descubierto algo asombroso
a los anteriores experimentos con agujeros negros: que brillan igual que los de
verdad.
Los físicos crearon una especie de horizonte de
sucesos que interfería con la naturaleza ondulatoria de los electrones, lo que
produjo un aumento de la temperatura que coincidió con las expectativas
teóricas de un sistema de agujeros negros equivalente: lograron generar la
radiación de Hawking.
A pesar de la falta de gravedad real en el sistema
modelo, la consideración de este horizonte sintético aporta información
importante sobre la física de los agujeros negros. Si bien no está claro qué
significan estos resultados para la gravedad cuántica, el modelo planteado
ofrece una forma de estudiar la aparición de la radiación de Hawking en un
entorno que no está influenciado por la dinámica salvaje de la formación de un
agujero negro.
"Esto puede abrir un lugar para explorar
aspectos fundamentales de la mecánica cuántica junto con la gravedad y los
espaciotiempos curvos en varios entornos de materia condensada", escriben
los investigadores.
Comprender los agujeros negros es clave para
desentrañar las leyes más fundamentales que rigen el cosmos, porque representan
los límites de dos de las teorías de la física mejor probadas: la teoría de la
relatividad general, que describe la gravedad como resultado de la deformación
(a gran escala) del espacio-tiempo por objetos masivos, y la teoría de la
mecánica cuántica, que describe la física en las escalas de longitud más
pequeñas.
Para hacer un agujero negro artificial,
'simplemente' hay que tomar una serie de átomos (verde) y variar la facilidad
con la que un electrón se mueve entre cada sitio atómico (color azul en la
imagen). La diversa fuerza de enlace en la cadena inferior simula la
deformación del espacio-tiempo en presencia de un agujero negro. En esencia,
usaron una "cadena de átomos en un solo archivo para simular el horizonte
de eventos de un agujero negro". De esta manera, la asombrosa física de
los agujeros negros se puede explorar en un laboratorio en la Tierra. Hacerlo
así les permitió observar el equivalente a lo que los científicos llaman
Radiación de Hawking, en el que las partículas nacen de las perturbaciones que
ocurren debido a la interrupción del agujero negro en el espacio-tiempo.
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