Logran crear un agujero negro en un laboratorio y se pone a brillar

Astronomía Prieto Payano 165 Visitas 3 minutos de lectura

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Logran crear un agujero negro en un laboratorio
Imagen ilustrativa

Unos científicos han creado un agujero negro artificial con un objetivo: desvelar la radiación de Hawking.

Los objetos más extremos del universo son los agujeros negros; son tan densos que la luz no puede escapar de su atracción gravitacional masiva, incluso si se acercan lo suficiente a ellos. Ahora bien, esa distancia (más o menos cercana) depende de la masa del agujero negro, que es lo que conocemos como horizonte de sucesos.Cuando un objeto cruza el límite del horizonte de eventos, desaparece en el agujero negro. En 1974, sin embargo, el físico británico Stephen Hawking propuso que las perturbaciones en las fluctuaciones cuánticas provocadas por los horizontes de eventos conducen a un tipo de radiación muy similar a la radiación térmica. Esto es algo que podemos detectar (aunque ahora mismo no podemos).

Pero, ¿y si lo pudiéramos simular en un laboratorio?

"Queríamos utilizar las poderosas herramientas de la física de la materia condensada para probar estos objetos increíbles: física que los agujeros negros no pueden", dijo la autora del estudio, Lotte Mertens, publicada en la revista Physical Review Research.

Ahora, un equipo de científicos dirigido por Lotte Mertens de la Universidad de Ámsterdam en los Países Bajos ha creado un agujero negro artificial en un laboratorio y ha descubierto algo sorprendente en comparación con los experimentos anteriores con agujeros negros: brillan.

Los físicos crearon un horizonte de sucesos que perturba las propiedades ondulatorias de los electrones, provocando un aumento de temperatura que en teoría se espera para un sistema de agujero negro equivalente: lograron producir radiación de Hawking. La radiación de Hawking producida en el laboratorio es la partícula producida por la perturbación de las fluctuaciones cuánticas provocadas por el desgarro del espacio-tiempo por parte del agujero negro, que se manifiesta como luz visible.

A pesar de la falta de gravedad real en el sistema modelo, la consideración de este horizonte de eventos sintético proporciona información importante sobre la física de los agujeros negros. Si bien no está claro qué significan estos resultados para la gravedad cuántica, el modelo propuesto ofrece una forma de estudiar la aparición de la radiación de Hawking en un entorno que no se ve afectado por la dinámica salvaje de la formación de agujeros negros.


"Esto puede abrir un lugar para explorar aspectos fundamentales de la mecánica cuántica, así como la gravedad y el espacio-tiempo curvo en varios entornos de materia condensada", escribieron 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.


¿Cómo se hace un agujero negro?

Para hacer un agujero negro artificial, "simplemente" toma una serie de átomos (verde) y varía la facilidad con la que los electrones se mueven entre cada sitio atómico (azul en el diagrama). Las diferentes fuerzas de unión en la cadena descendente simulan la deformación del espacio-tiempo en presencia de agujeros negros. Esencialmente, usaron "cadenas 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 laboratorios aquí en la Tierra. Hacerlo les permitió observar el equivalente a lo que los científicos llaman radiación de Hawking, en la que las partículas son creadas por perturbaciones en el espacio-tiempo causadas por agujeros negros.

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Fuente

Astronomía, Espacio, Universo.

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