Prueban las propiedades de los agujeros negros en laboratorio

Analogía de un agujero negro. Imagen: Universidad de Nottigham, vía IFLScience

No se puede crear un agujero negro en laboratorio; al menos no aún. Pero unos investigadores de la Universidad de Nottingham han dado un paso adelante y han creado una simulación física de uno. Usando un sofisticado equipo, los científicos lograron crear un agujero negro de agua y demostrar experimentalmente el fenómeno de la superradiación . El estudio está publicado en Nature Physics.

«Esta investigación ha sido particularmente excitante, porque ha aunado la experticia de físicos, ingenieros y técnicos, para lograr nuestro objetivo en común de simular las condiciones de un agujero negro, y probar que la radiación existe», relata el Dr. Silke Weinfurtner, líder del estudio, en un comunicado. «Creemos que nuestros resultados motivarán futuros estudios para observar la superradiación en la astrofísica», agrega.

La superradiación es una propiedad muy interesante de los agujeros negros. Cuando una onda se acerca a un agujero, puede ser capturada y caer adentro, o puede oscilar a su alrededor, robando algo de su energía. Este es el fenómeno físico detrás del mecanismo Penrose, que es una manera teórica de obtener energía de un agujero negro.

La superradiación es vista como una precursora de la radiación de Hawking, aunque esta última, más que una consecuencia de la relatividad general, es un efecto de quantum mecánico.

«Algunos de los extraños fenómenos de los agujeros negros son difíciles y hasta imposibles de estudiar. Esto significa que hay posibilidades experimentales muy limitadas, por lo que esta investigación es un buen logro», dice Weinfurtner.

El sistema experimental de baño de agua está especialmente diseñado para entrar en 2.250 litros de agua. Es un sistema cerrado de agua con un interruptor en el centro, donde el agua es drenada, creando una dinámica análoga a la del agujero negro. Luego, un sistema mecánico produce ondas que llegan a alcanzar frecuencias específicas para crear superradiación.

Luego, los efectos de la superradiación fueron estudiados con un sensor ad-hoc que puede producir imágenes 3D de la superficie entre el aire y el agua. Los investigadores observaron una amplificación máxima de ondas en un 14%, que se ajusta al rango permitido, basado en la teoría.

Vía IFLScience

El Ciudadano