Agujeros negros sintéticos que radian como los de verdad
21/11/2022 de University of Amsterdam / Physical Review Research
Para crear un agujero negro sintético, toma una cadena de átomos (verde) y cambia la facilidad con la que un electrón salta entre dos posiciones atómicas, representada por el color y el ancho de los enlaces interatómicos azules. La diferencia en fuerza del enlace en la cadena inferior imita la deformación del espacio-tiempo en presencia de un agujero negro. De este modo, la increíble física de los agujeros negros puede ser estudiada en un laboratorio. Crédito: Universidad de Amsterdam.
Stephen Hawking descubrió que todo agujero negro debe de emitir una pequeña cantidad de radiación térmica debido a fluctuaciones cuánticas alrededor de su horizonte. Por desgracia, esta radiación no ha sido nunca detectada directamente. La cantidad de radiación de Hawking de cada agujero negro predicha es tan pequeña que es imposible de detectar (con la tecnología actual) mezclada entre la radiación procedente de todos los demás objetos cósmicos.
Alternativamente, podemos estudiar el mecanismo subyacente a la aparición de la radiación con analogías en los laboratorios de la Tierra.
Así, los investigadores han estudiado un modelo basado en una cadena unidimensional de átomos en la que los electrones pueden «saltar» de un átomo al siguiente. La deformación del espacio-tiempo debida a la presencia del agujero negro es imitada cambiando la facilidad con la que los electrones pueden saltar entre dos posiciones.
Con la variación adecuada en la probabilidad del salto a lo largo de la cadena, un electrón que se mueve de un extremo al otro de la misma se comportará exactamente como un fragmento de materia que se aproxima al horizonte de un agujero negreo. Y, de forma análoga a la radiación de Hawking, en el sistema se pueden medir los procesos térmicos en presencia de un horizonte sintético.
Los resultados indican que la radiación de Hawking podría ser puramente térmica en ciertas situaciones.
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