Los físicos simularon un "agujero negro" utilizando un método simple
Los agujeros negros son los secretos más difíciles del universo. Todos queremos saber qué sucede dentro de un agujero negro, pero lo único que podemos hacer es observar.
El Laboratorio de Agujeros Negros de la Universidad de Nottingham en Reino Unido simuló un agujero negro utilizando un método sencillo. Consta de un fregadero de color verde y un orificio de drenaje.
Utilice esta configuración para estudiar patrones de ondas en el agua, lo que puede ayudarnos a comprender los agujeros negros.
Cuando los agujeros negros se fusionan y forman agujeros negros más grandes, todo el universo lo escucha: el espacio zumba con una melodía llamada patrón cuasi normal, que contiene información sobre las nuevas pistas sobre las características de un agujero negro, como su masa y su momento angular.
A medida que la astronomía de ondas gravitacionales continúa avanzando, estos patrones se han convertido en una nueva área de estudio para los físicos, quienes están interesados en extraer el mayor detalle posible de la forma en que el espacio se sacudió después del colapso de estos universos. .
Para extraer información del patrón cuasi normal es necesario saber algo sobre cómo se disipa la energía en el campo y cómo ciertas características del patrón de onda cambian o persisten en el tiempo.
Un factor que puede afectar las características de las olas es la vorticidad, que hace que el medio subyacente fluya de forma curva debido a la fuerza de arrastre.
Para la mayoría de los modelos simples que describen las oscilaciones de los agujeros negros, se supone que el espacio es simplemente un fondo tranquilo de fluctuaciones de ondas, lo que significa que su vorticidad generalmente no se tiene en cuenta.
Los científicos también pueden examinar patrones cuasi normales en otros medios y buscar signos de interferencia.
El agua no es necesariamente una metáfora perfecta del espacio y el tiempo, pero ambos tienen principios operativos similares. El físico canadiense William Beale demostró que las ecuaciones de la dinámica de fluidos están muy cerca de describir la fuerza de gravedad alrededor de una masa de tamaño suficiente.
Lejos de la región de drenaje, las olas en la superficie tienden a moverse más rápido, lo que les permite moverse en casi cualquier dirección. Pero a medida que el agua fluye hacia el equivalente de un agujero negro, gana velocidad y arrastra consigo su caótico patrón de ondas.
El físico Maurício Richartz explica: "La velocidad del fluido es mucho mayor que la velocidad de las ondas, por lo que incluso si viajan en dirección opuesta, las ondas son arrastradas hacia abajo por la corriente".
> Se muestran las oscilaciones medidas. Se muestra que los patrones que permanecen durante largos períodos de tiempo cerca del borde del vórtice reflejan características del agujero, como su tamaño y ángulo.
El estudio encontró que algunas oscilaciones decaen muy lentamente, es decir, ¿permanecen activas durante largos períodos de tiempo?, y se ubican cerca de agujeros con fugas.
Estas oscilaciones ya no son un modo cuasi normal, sino un modo diferente llamado estado cuasi ligado. ”
Los investigadores esperan crear más de estos estados de energía “cuasi-límite” de larga duración y estudiar sus efectos en los agujeros negros giratorios en diferentes condiciones.
El estudio fue publicado en lo último en una edición de Physical Review Letters