La radiación de
Hawking son los pares de partículas que se cree son emitidas por un agujero
negro. Una partícula de cada par sería tragada por el agujero y la otra
escaparía al espacio. Esta última sería observada como radiación. Así lo
teorizó Stephen Hawking en los años 70, pero hasta ahora no se ha podido
demostrar con certeza absoluta.
“El problema es que esa emisión es muy débil. Si asociamos
una temperatura a este espectro, sería muy pequeña, por lo que detectarla es
una tarea casi imposible”, admite Juan Ramón Muñoz de Nova, investigador del
departamento de Física de Materiales de la Universidad Complutense de Madrid
(UCM) y del Instituto Tecnológico de Israel (Technion).
Para conseguir reproducir o imitar el fenómeno, científicos
de todo el mundo experimentan con fibras ópticas, anillos de iones, polaritones
(partículas híbridas de luz y materia) o condensados de Bose-Einstein (BEC, por
sus siglas en inglés), que son gases de átomos fríos con el mismo estado
cuántico. “La ventaja de los condensados es que su temperatura es muy baja, por
lo que se puede estudiar mejor la emisión del análogo de la radiación de
Hawking”, destaca Muñoz. “Además, se saben manipular bastante bien y se
entiende muy bien cómo funcionan las excitaciones del sistema (fonones), que
son el análogo de las ondas sonoras”, añade. En estas pruebas, el sonido queda
atrapado en una región supersónica de la misma manera que las partículas lo
hacen en un agujero negro.
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| Fotografía: Alain R. |
En un estudio publicado en New
Journal of Physics, el físico, junto a Fernando Sols e Ivar Zapata, también
investigadores de la UCM, ha puesto a prueba dos criterios teóricos que tratan
de detectar la presencia de esta radiación. El primero, desarrollado por los propios autores, revela que se pueden
medir violaciones de ciertas desigualdades matemáticas producidas por la
emisión espontánea de radiación del agujero negro acústico. “Demostramos que
dichas violaciones son únicamente atribuibles a la emisión espontánea de
radiación y que no pueden deberse ni a la radiación térmica ni a las
ondulaciones de la función de onda del propio condensado”, afirma el físico.
El segundo de los criterios, diseñado por científicos
italianos, se basa en detectar el entrelazamiento cuántico de los fonones, algo
que existiría tras la emisión espontánea de radiación. “En situaciones típicas,
ambos criterios son equivalentes desde el punto de vista teórico. Sin embargo,
en el laboratorio, solo pueden detectarse las violaciones de cierto tipo de
desigualdades”, puntualiza el investigador.
El siguiente paso
ahora es probar estas técnicas teóricas en el laboratorio, algo que el
científico español está llevando a cabo en Israel junto a un grupo experimental
del Instituto Technion. El director del equipo, Jeff Steinhauer, ha publicado
un artículo en ArXiv donde afirma haberlo conseguido, un trabajo que, en estos
momentos, está pendiente de revisión.
“De confirmarse, supondría un hito a nivel mundial pues
sería la primera observación hasta la fecha de la emisión espontánea de radiación
de Hawking”, avanza Muñoz.
Fuente: Agencia
DiCYT.
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