Prueban la radiación de Hawking en un agujero negro de laboratorio

El equipo israelí utilizó ondas de sonido para imitar las partículas que escapan de estas poderosas regiones del espacio predichas por Stephen Hawking.

Hace cuatro décadas, el famoso astrofísico británico Stephen Hawking predijo que los agujeros negros, esas misteriosas regiones del espacio con una gravedad tan poderosa que deforma el espacio-tiempo, no lo «devoraban» todo, sino que emitían una extraña radiación, bautizada con el nombre de su descubridor, que les hace perder masa, hasta el extremo de que incluso, pasado el tiempo suficiente, podrían desvanecerse en el espacio.

Jeff Steinhauer, un físico del Technion-Instituto Tecnológico de Israel en Haifa, ha comprobado que la teoría de Hawking es cierta sin salir del laboratorio.

Para ello, ha creado una «versión» de un agujero negro hecho con sonido.

El Universo está lleno de pares de partículas y antipartículas que se forman y casi inmediatamente se aniquilan la una a la otra en una batalla sin final.

La radiación de Hawking se produce cuando se forman esas parejas, cerca del borde del agujero negro, llamado horizonte de eventos, la frontera más allá de la cual la luz no puede escapar.

A medida que el par de partículas atraviesa el horizonte del agujero negro, uno de los miembros de la pareja es aspirado, mientras que el otro queda libre. El efecto observado es la radiación de partículas y la pérdida de masa.

En su laboratorio, el equipo de Steinhauer preparó un agujero negro sónico.

Para ello, según explica en Nature Physics, utilizó una colección de átomos de rubidio enfriados a menos de una mil millonésima de grado por encima del cero absoluto.

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Con el uso de luz láser, Steinhauer manipuló el fluido para que viajara más rápido que el sonido.

Al igual que un nadador luchando contra una fuerte corriente, las ondas de sonido que viajan en sentido contrario al del fluido son «atrapadas». Así, el condensado se convierte en un sustituto del horizonte de sucesos.

Los pares de ondas de sonido se producen en un vacío de laboratorio, imitando pares partícula-antipartícula en el vacío del espacio.

Aquellas que se sitúan a medio camino de este horizonte de sucesos sónico se convierten en el equivalente de la radiación de Hawking.

Para amplificar estas ondas de sonido suficientemente de forma que fueran recogidas por los detectores, Steinhauer estableció un segundo horizonte de sucesos sonoro dentro del primero, de modo que las ondas sonoras no podían pasar este segundo horizonte de sucesos, y eran recuperadas.

A medida que las ondas sonoras golpean repetidamente el horizonte exterior, crean más pares de ondas de sonido, amplificando la radiación de Hawking a niveles detectables.

Steinhauer trabaja ahora en el desarrollo de un agujero negro artificial sin necesidad de amplificar la radiación sónica.

Sus hallazgos podrían permitir saber más sobre el misterioso comportamiento de los agujeros negros.

Fuente: ABC