Un equipo de investigadores acaba de lograr crear el equivalente a un agujero negro sintético, o más bien habría que decir que han logrado emular una de las partes de estos fenómenos cósmicos: su horizonte de eventos. Lo emocionante del hallazgo es que este simil de un agujero negro ha comenzado a comportarse como uno real, emitiendo radiación.
Los agujeros negros reales emiten una radiación de tipo cuántico. No tenemos manera de medir este tipo de radiación. Si sabemos sobre ella es porque es un concepto teórico propuesto por Stephen Hawking, razón por la que se la conoce precisamente como Radiación de Hawking. A falta de poder medirla realmente, la única manera de probar su existencia es tratar de simularla en laboratorio empleando la tecnología que tenemos a nuestro alcance.
No es la primera vez en la que se logra crea algo parecido a un agujero negro en un laboratorio. En 1981, el físico de la Universidad de la Columbia Británica Bill Unruh propuso por primera vez la posibilidad de crear un agujero negro en el que lo que queda atrapado en el horizonte de sucesos es el sonido, no la luz.
En 2014, el laboratorio de Jeff Steinhauer en Israel anunció que había logrado crear este análogo de los agujeros negros mediante un flujo supersónico de 100.000 átomos de rubidio en lo que se conoce como un condensado de Bose-Einstein. En aquel momento, el equipo de investigadores ya alertaba de que estaban obteniendo los primeros indicios de un equivalente sónico de la radiación descrita por Hawking. En 2016, un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Israel (Technion) crearon lo que dieron en denominar un Dumb Hole, un agujero negro, pero basado en el sonido en lugar de la luz. Su estudio, publicado en la revista Nature Physics, confirmó la detección de fonones (partículas de sonido) que surgían desde el horizonte de sucesos debido a fenómenos de tipo cuántico.
Cómo apuntan en Science Alert, lo que ha ocurrido ahora es que un equipo de físicos de la Universidad de Amsterdam coordinado por Lotte Mertens ha creado uno de estos agujeros negros de laboratorio de una manera totalmente nueva. En lugar de usar sonido, han encadenado una serie de átomos formando una hilera completamente unidimensional. Después han hecho pasar una corriente de electrones por esa cadena y han alterado las propiedades de la cadena para examinar cómo afecta al movimiento de los electrones. Los resultados del estudio acaban de publicarse en Physical Reviewm Research.
Esta instalación aparentemente tan simple ha resultado comportarse como un horizonte de sucesos en el sentido de que ha comenzado a emitir radiación térmica de una manera análoga a como lo haría el horizonte de sucesos de un agujero negro real.
El experimento ha servido para intuir un dato que hasta ahora no se conocía, que el entrelazamiento cuántico de los átomos juega un papel fundamental en la emisión de radiación de Hawking. De confirmarse, el dato podría tener un puente entre dos ramas de la física que hasta ahora han estado reñidas entre sí, la Teoría General de la Relatividad, y la física cuántica. La ventaja del horizonte de sucesos sintético de Mertens y sus colegas es que es tan simple que puede modificarse para llevar a cabo todo tipo de experimentos que simulen otras condiciones. También tiene la ventaja adicional de que no va a destruir el planeta en el proceso. Cómo sabemos que has llegado hasta aquí preguntándote cómo sería caer en un agujero negro.