La primera ‘bomba de agujero negro’ fue desarrollada en un laboratorio por un grupo internacional de físicos, por lo que su estudio permitirá comprender mejor estos poderosos objetos astronómicos, informó la revista New Scientist.
El concepto teórico de este fenómeno fue propuesto por primera vez por el físico británico Roger Penrose en 1969. Según Penrose, una partícula que orbita muy cerca de un agujero negro en rotación obtendrá energía debido a un peculiar efecto de la relatividad general, que ocasiona que este objeto arrastre y acelere el espacio-tiempo a su alrededor.
Dos años más tarde, el físico soviético Yakov Zeldovich teorizó que este efecto, conocido como ‘superradiancia’, podría recrearse al hacer girar rápidamente un cilindro a la misma frecuencia que la luz. También sugirió que al rodear este cilindro con espejos provocaría que la energía amplificada se refleje y se acumule en un bucle de retroalimentación positiva hasta que logre liberarse en forma de explosión.
Al aplicar esta idea a los agujeros negros, se podría usar uno para crear una ‘bomba’ que podría emanar una gran cantidad de energía similar a la de una supernova (explosión estelar). Esto también podría funcionar sin una fuente de energía externa, puesto que el agujero negro amplificaría las fluctuaciones electromagnéticas en el vació del espacio, produciendo energía a partir del ruido.
Materializando una bomba
En un estudio publicado en el servicio de preimpresión arXiv, se reportó que se fabricó un análogo de ‘bomba de agujero negro’ mediante un cilindro de aluminio, colocado dentro de tres capas de bobinas que generan campos magnéticos y giran a su alrededor a velocidades controlables.
En este modelo, las bobinas actuaron como espejos y el campo electromagnético como luz. Los físicos descubrieron que cuando el cilindro gira más rápido que el campo electromagnético y en la misma dirección, este se amplifica. Por el contrario, al momento que el cilindro gire más lentamente que el campo electromagnético, este se atenúa.
Además, se demostró que, incluso sin que las bobinas produjeran un campo electromagnético externo inicialmente, la configuración del sistema generaría una señal de ondas a partir del ruido, tal como lo propuso Zeldovich con una bomba de agujero negro sin una fuente de energía externa.
Este sistema análogo podría ayudar a los científicos a comprender cómo los agujeros negros transfieren energía a las partículas que los rodean. También podría ayudar a descifrar otras teorías sobre campos de partículas, como el que da origen a la materia oscura.
