Para verificar la radiación de Hawking, se llevaron a cabo 97.000 experimentos de "agujeros negros acústicos".

A lo largo de los años, los estudios de los agujeros negros han demostrado que una vez dentro del horizonte de sucesos de un agujero negro, nada puede salir de él. Sin embargo, en 1974, Stephen Hawking propuso una teoría que arrojó un resultado diferente. En este artículo, Hawking planteó la hipótesis de que un agujero negro liberaría energía lentamente con el tiempo, lo que inevitablemente conduciría a una reducción de su masa.

Al principio, la energía liberada por el agujero negro es muy pequeña. Sin embargo, a medida que el agujero negro se reduce, la tasa de liberación de energía se acelera. Hasta el último momento de la vida del agujero negro, liberará una enorme cantidad de energía y luego desaparecerá por completo. El proceso por el cual el agujero negro libera energía se conoció más tarde como radiación de Hawking, resultado de la teoría cuántica de campos.

Hawking imagina trazar una línea a través del tiempo en el espacio anterior al nacimiento del agujero negro. El campo cuántico que vibra a lo largo de esta línea se extiende desde antes de que exista el agujero negro hasta el futuro después de que exista. Antes de que nazca el agujero negro, todo es normal y los campos cuánticos vibran libremente y pueden anularse entre sí. Sin embargo, la aparición de agujeros negros cambia la curvatura del espacio. Hawking se dio cuenta de que no todas las * * vibraciones se cancelaban después de la aparición del agujero negro. Muy lejos del horizonte de sucesos del agujero negro, descubrió vibraciones que se correspondían perfectamente con la radiación térmica que volaba hacia el espacio.

Sin embargo, como predijo Hawking, demostrar la radiación de Hawking es muy difícil porque es muy débil en comparación con la radiación cósmica de fondo. A pesar de algunas objeciones, las matemáticas detrás de la radiación de Hawking son sólidas y los científicos han tomado medidas para demostrarlo. En un laboratorio del Instituto Tecnológico Technion-Israel, los investigadores que estudian la radiación de Hawking han encontrado una manera de superar las dificultades de medir agujeros negros reales.

Lo hicieron creando un simulador, un agujero negro sónico, que imita las características de un agujero negro real. La velocidad del sonido es mucho más lenta que la velocidad de la luz, por lo que es mucho más fácil crear un medio que viaje más rápido que la velocidad del sonido. Cuando el medio se mueve, las ondas sonoras que se propagan en la misma dirección no pueden escapar completamente de él, creando así el horizonte de sucesos de un agujero negro acústico. Curiosamente, los métodos matemáticos de Hawking se aplican a los agujeros negros acústicos del mismo modo que a los agujeros negros gravitacionales, por lo que la radiación de Hawking debería ser detectable en los agujeros negros acústicos.

En este experimento, el medio es un gas compuesto por 8.000 átomos, que se enfrían con láser hasta casi el cero absoluto para formar un condensado de Bose-Einstein. Luego, un segundo rayo láser lo impulsa a fluir más rápido que la velocidad local del sonido. El objetivo de los investigadores es encontrar pares de ondas sonoras cuánticas que se formen espontáneamente fuera del horizonte de sucesos. Tras descubrir estos pares de ondas sonoras cuánticas, fue necesario confirmar si estaban relacionados con el experimento o si simplemente eran causados ​​por perturbaciones externas.

En 124 días de experimentos continuos, los investigadores repitieron el experimento 97.000 veces. Detectaron varios casos de radiación de Hawking y descubrieron que eran consistentes con las predicciones de Hawking sobre cómo podría comportarse la radiación. Si bien esto no prueba que la radiación de Hawking sea real en agujeros negros reales, el hecho de que los métodos matemáticos de Hawking funcionen en simulaciones de agujeros negros acústicos insinúa fuertemente la posibilidad de radiación de Hawking.