MATEMÁTICAS, FÍSICA Y QUÍMICA: Física

Un agujero negro acústico para observar la radiación de Hawking

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En los años 70 Stephen Hawking teorizó que los agujeros negros no son completamente negros, ya que pueden emitir una radiación que hoy lleva su nombre. Ahora un físico israelí ha recreado un agujero negro sónico en el laboratorio para aportar la mejor prueba hasta la fecha de la existencia de esa radiación y del entrelazamiento cuántico que se produce entre dos partículas, una que queda dentro y otra fuera del agujero.

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SINC | | 15 agosto 2016 17:00

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El profesor Jeff Steinhauer estudia la radiación de Hawking en Technion (Israel). / Nitzan Zohar-Technion Spokesperson's Office

En 1974, el famoso físico británico Stephen Hawking planteó que, debido a efectos cuánticos, los agujeros negros no pueden ser totalmente negros, sino que deben emitir un tipo de radiación, ahora conocida como radiación de Hawking. Esta se produce en una frontera del espacio-tiempo, conocida como horizonte de sucesos, y es tan pequeña que hasta ahora no ha podido ser observada en un agujero negro astrofísico real.

Pero existe un análogo que ofrece la posibilidad de observar en el laboratorio la radiación de Hawking: los agujeros negros acústicos o sónicos, donde los fonones (perturbaciones de sonido) quedan atrapados en un fluido que se mueve más rápido que el sonido.

Primeras evidencias de partículas que escapan del agujero negro entrelazadas con otras que quedan atrapadas dentro

Los agujeros negros acústicos se crean en los llamados condensados ​​de Bose-Einstein, un estado de agregación de la materia que se da a ciertos materiales a temperatura cercanas al cero absoluto.

Esta es la herramienta que ha utilizado el investigador Jeff Steinhauer de Technion, el Instituto Tecnológico de Israel, para aportar una nueva evidencia experimental de que los agujeros negros emiten la radiación de Hawking. El estudio, publicado en la revista Nature Physics, emplea este modelo acústico, donde el sonido, en lugar de la luz, es el que no puede escapar del agujero.

Fluctuaciones de un vacío cuántico

“Hemos observado radiación de Hawking espontánea, estimulada por las fluctuaciones de un vacío cuántico que emana de un agujero negro análogo en un condensado de Bose-Einstein atómico”, explica Steinhauer en su estudio.

A diferencia de trabajos anteriores, el físico israelí aporta pruebas de que las partículas que escapan del agujero negro están entrelazadas cuánticamente con otras que son arrastradas hacia dentro del agujero, una firma crucial de la radiación de Hawking.

Se trata de la primera vez que se ofrecen estos datos sobre el entrelazamiento entre pares de partículas de Hawkings. Según el autor, el estudio representa la prueba más contundente hasta la fecha de que un análogo de la anhelada radiación de Hawking se puede ver con este tipo de sistemas acústicos en el laboratorio.

Referencia bibliográfica:

Jeff Steinhauer. “Observation of quantum Hawking radiation and its entanglement in an analogue black hole”. Nature Physics, 15 de Agosto de 2016 (online). 

Zona geográfica: España
Fuente: SINC

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