Un equipo de físicos de la Universidad de Ámsterdam ha logrado recrear en un laboratorio las condiciones que se dan en los horizontes de sucesos de los agujeros negros. Con ello han logrado replicar uno de los fenómenos menos conocidos asociados a estas regiones: la radiación de Hawking.
Negro y reluciente. Puesto que son objetos que devoran materia, los agujeros negros también pueden encoger. Es más, pese a no dejar escapar siquiera los fotones que cruzan su horizonte de sucesos, los agujeros negros también pueden radiar luz. Este fenómeno es conocido como la radiación de Hawking, un fenómeno teórico que, gracias a este "agujero negro artificial", estamos más cerca de demostrar.
La radiación de Hawking se crea por pequeñas fluctuaciones en los campos cuánticos en la frontera de los agujeros negros, la región que conocemos como el horizonte de eventos. Hoy por hoy nunca hemos sido capaces de observar esta radiación (si lo hubiéramos hecho antes del fallecimiento de Hawking sería muy probable que el descubrimiento le hubiera valido un Nobel).
Pese a no haber sido detectada en el espacio (es tan débil que aún no tenemos las herramientas para hacerlo), la teoría de la existencia de esta radiación está asentada en la comunidad científica. El hecho de que haya sido recreada en un laboratorio es sin duda un paso en esta dirección.
Agujero negro de laboratorio. Ahora, un grupo europeo de físicos, liderado por Lotte Mertens, de la Universidad de Ámsterdam, ha recreado la radiación de Hawking en un laboratorio. Los detalles del experimento se han publicado en un artículo en la revista Physical Review Research.
Para recrear las condiciones del horizonte de eventos de un agujero negro, el equipo utilizó un filamento de átomos, una cadena de un átomo de grosor, a través de la cual los electrones podían fluir y “saltar” entre posiciones.
Estos saltos generaban las mismas condiciones, “pliegues” en el espacio-tiempo, como los que se dan en la frontera de los agujeros negros. Los propios electrones, comenzaban a portarse como lo hace la materia en tales condiciones extremas.
Y se hizo la radiación. El resultado: calor. Los investigadores encontraron que la cadena de átomos había generado un aumento de la temperatura equiparable a la que produciría la radiación sobre la cual Hawking teorizó hace casi medio siglo. Radiación que algunos físicos creen haber sido capaces de detectar ya.
Los objetos más misteriosos. Los agujeros negros son algunos de los objetos más misteriosos del Universo. No emiten luz (que podamos hasta ahora detectar) sino que la absorben y la física que rige en su interior es un misterio puesto que su inmensa gravedad deforma de manera brutal el espacio-tiempo.
Se trata de objetos literalmente inescrutables, pero más allá del misticismo que puedan acarrear, los agujeros negros son una pieza clave para el futuro de la física.
Un pequeño paso hacia la “teoría del todo”. La radiación de Hawking se encuentra en la frontera entre las dos grandes teorías que intentan explicar las interacciones elementales que rigen la física del universo: la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica. Lograr reconciliar estas dos teorías en una sola, una teoría de la relatividad cuántica, es uno de las “piedras filosofales” de la ciencia.
Este descubrimiento puede suponer por ello un pequeño paso en el desarrollo de esta “teoría del todo” que aúne las dos corrientes. Seguimos lejos de conseguirlo, pero el hecho de que podamos recrear una de las regiones más extremas del Universo en un laboratorio es, seguramente, un avance relevante.
Imagen | ESA
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