Investigadores chilenos crean un método para simular agujeros negros en laboratorio

Investigadores de la Universidad de Chile y la Universidad de Utrecht (Holanda), proponen una forma de simular agujeros negros en un laboratorio, estableciendo una analogía entre el comportamiento de estos y los sistemas a escala nanométrica. El método podría utilizarse en la construcción de futuros dispositivos electrónicos, como chips ultra pequeños.

La investigación, que aparecerá en la próxima edición de la revista científica Physical Review Letters, se titula Magnonic Black Holes (Agujeros Negros Magnónicos) y fue desarrollada por Alejandro Roldán, Post-Doctorado del DFI y del Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y Nanotecnología (CEDENNA) y profesor de la Universidad de Aysén, Álvaro Núñez, académico del DFI y Rembert Duine, de la Universidad de Utrecht, Holanda.

Durante 6 meses, los físicos estudiaron las propiedades cuánticas de la radiación emitida por los agujeros negros, en un trabajo basado en cálculos teóricos sobre la interacción del magnetismo con las corrientes eléctricas, «usando principalmente la imaginación de los tres autores”, como señala Núñez, investigador del Departamento de Física FCFM, en un comunicado.

«Descubrimos que es posible construir sistemas sumamente pequeños (nanométricos) cuyo comportamiento es análogo al de los agujeros negros. La característica fundamental de un agujero negro es que su gravedad es tan grande que nada, ni siquiera la luz, puede escapar a su atracción», explica Núñez .

El sistema creado por los tres investigadores produce un efecto análogo que hace que las excitaciones magnéticas se comporten como la luz cuando está cerca de un agujero negro. De esta manera, los investigadores podrán estudiar en laboratorio las propiedades de la naturaleza en condiciones extremas, como ocurre en las enormes extensiones de los agujeros negros.

El fenómeno podría ser replicado en una nueva generación de dispositivos magneto-electrónicos, señalan los científicos, quienes afirman que el gran aporte de este trabajo es crear un lazo entre dos áreas de la ciencia: la nanotecnología y la cosmología.

Una vez implementado el método, los científicos darán un siguiente paso e intentarán aplicarlo en la construcción de piezas nanométricas para futuros dispositivos que podrían usarse en informática.

El mundo de lo grande y el mundo de lo pequeño

Roldán explica que «desde un punto de vista clásico, un agujero negro es una región del espacio en la que se concentra una cantidad de materia tan grande que nada puede escapar de ella, ni siquiera la luz. No obstante lo anterior, Stephen Hawking demostró que, debido a efectos cuánticos, los agujeros negros no son tan negros y en realidad se están evaporando», lo que ha sido denominado como radiación de Hawking.

Estas radiaciones han sido un tema fundamental de investigación sobre los agujeros negros, generando un debate en el mundo científico porque no han podido ser estudiadas mediante experimentos. Lo fundamental del trabajo de Roldán, Núñez y Duine, es que ofrece un método experimental para poder observar la radiación de Hawking, permitiendo poner a prueba las predicciones del físico y ayudando a lograr una mejor comprensión de estos objetos astronómicos.

El Ciudadano