Un equipo de físicos del Reino Unido ha logrado un hito histórico en la física teórica al construir el primer modelo experimental de una «bomba de agujero negro» en laboratorio. Aunque no se utilizaron agujeros negros reales, el experimento reproduce fielmente las condiciones físicas descritas en una teoría propuesta hace más de 50 años, permitiendo a los científicos comprender mejor cómo estas regiones extremas del universo interactúan con el espacio-tiempo.
Crédito: MysteryPlanet.com.ar.
La investigación, liderada por el profesor Hendrik Ulbricht de la Universidad de Southampton, utilizó un cilindro de aluminio giratorio rodeado por bobinas magnéticas. Con esta configuración, los investigadores lograron replicar un proceso conocido como superradiancia, en el cual la energía de un campo se amplifica debido a la rotación del objeto, desencadenando una liberación explosiva similar a la que ocurriría en un agujero negro.
La idea original fue formulada en 1971 por el matemático británico Roger Penrose, quien propuso un mecanismo para extraer energía de un agujero negro rotatorio a través del fenómeno del arrastre de marco. Este efecto, que tuerce el espacio-tiempo cercano debido a la rotación del agujero negro, es imperceptible en la Tierra, pero extremadamente intenso en regiones como la ergosfera, donde la velocidad del espacio arrastrado puede superar la de la luz en el vacío.
Poco tiempo después, el físico soviético Yakov Zeldóvich extendió la teoría al sugerir que una amplificación energética similar podía lograrse con luz reflejada alrededor de un cilindro metálico rotatorio, rodeado por un espejo. El efecto, conocido como «bomba de Zeldóvich», quedó sin demostración práctica durante décadas debido a las dificultades técnicas de replicarlo.
Yákov Zeldóvich (derecha) con el astrofísico I.S. Shklovsky en 1977.
Experimento durante confinamiento
Fue durante el confinamiento por la pandemia de COVID-19 en 2020 cuando Ulbricht decidió retomar el desafío. Utilizando materiales accesibles, como aluminio y bobinas magnéticas, logró construir un prototipo que mostró una amplificación clara de la energía magnética. Emocionado por los resultados, reunió un equipo de investigación y desarrolló una versión más compleja del experimento.
En el sistema final, el campo magnético actúa como la luz de la teoría original, y las bobinas metálicas cumplen el rol del espejo, atrapando y amplificando la energía. Los científicos observaron que, incluso sin un campo magnético inicial, el sistema era capaz de generar señales amplificadas a partir del ruido de fondo, replicando de forma sorprendente lo que se espera que ocurra cerca de un agujero negro real.
El físico Vitor Cardoso, de la Universidad de Lisboa, señaló que estas mediciones experimentales aportan evidencia firme de que el fenómeno de la superradiancia también debe suceder en el contexto astrofísico. Además, el modelo podría ayudar a probar teorías relacionadas con campos exóticos, como los propuestos en el estudio de la materia oscura.
Aunque la «bomba de agujero negro» recreada en laboratorio es completamente inofensiva, representa una poderosa herramienta para explorar los misterios del universo desde la Tierra. Este avance abre una nueva ventana hacia la comprensión de fenómenos extremos, acercando la teoría a la observación directa.
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