Una bomba de agujero negro es un fenómeno físico teórico, y recientemente simulado en laboratorio, que consiste en la amplificación de ondas electromagnéticas debido a la rotación de un agujero negro o un objeto similar. Bajo condiciones específicas, las ondas son amplificadas repetidamente al reflejarse entre el agujero negro y un "espejo" circundante, lo que podría llevar a una explosión de energía. Un experimento reciente logró recrear este fenómeno, demostrando la amplificación superradiante y validando la física detrás de esta teoría.
Cómo funciona
- Agujero negro giratorio y la ergosfera:Los agujeros negros que rotan arrastran el espacio-tiempo a su alrededor en una región llamada ergosfera, pero sin cruzar el horizonte de sucesos.
- Si un campo bosónico (como ondas electromagnéticas) incide sobre un agujero negro giratorio, puede amplificarse al interactuar con la energía de rotación del agujero negro.
- El "espejo":Si se añade un espejo alrededor del agujero negro, las ondas amplificadas pueden ser reflejadas de nuevo, permitiendo que se repita el proceso de amplificación.
- Crecimiento descontrolado:Con cada "rebote", la energía de las ondas crece desproporcionadamente, creando un ciclo de auto-amplificación.
- Explosión:Si la energía amplificada no se extrae, la acumulación puede volverse tan grande que rompa el "espejo", liberando una explosión de energía comparable a una supernova.
Relevancia del experimento reciente
- Validación de la teoría:Físicos han construido el primer análogo de una bomba de agujero negro en un laboratorio.
- Cómo lo hicieron:Crearon un sistema con un cilindro de aluminio giratorio y bobinas magnéticas, que actuaron como el agujero negro y los espejos.
- Resultado:Observaron la amplificación de ondas electromagnéticas, confirmando así la inestabilidad superradiante y el efecto Zeldovich.
- Implicaciones:El experimento ayuda a comprender mejor cómo los agujeros negros extraen y amplifican la energía, además de arrojar luz sobre el comportamiento de la materia oscura.
