Los agujeros negros tienen una fama bien ganada: cuando algo cruza su horizonte, ni siquiera la luz puede regresar al espacio exterior por completo.
Sin embargo, desde los años setenta, la física predice que estos objetos pueden perder energía lentamente mediante una emisión térmica llamada radiación de Hawking.
El problema es que esa radiación sería tan débil alrededor de agujeros negros reales que probablemente nunca podamos separarla del ruido cósmico que llena todo.
Por eso, muchos investigadores construyen sistemas de laboratorio que imitan partes de su comportamiento sin tener que crear literalmente un agujero negro dentro de nuestro planeta.
Un equipo de la Universidad de Paderborn, en Alemania, observó ahora cómo ese proceso roba energía al sistema que produce la radiación durante la emisión.
Los resultados, publicados en la revista Nature, muestran por primera vez una versión experimental en laboratorio de la llamada retroacción asociada con la radiación de Hawking.
La retroacción describe algo sencillo: si la radiación se lleva energía, el agujero negro debe perder gradualmente exactamente una cantidad equivalente durante ese mismo proceso.
Es parecido a empujar a alguien mientras ambos llevan patines: la otra persona avanza, pero quien empuja también se mueve en sentido contrario por reacción.
Para recrear este efecto, los científicos usaron pulsos de luz ultrarrápidos que viajaban por una fibra óptica diseñada con propiedades muy específicas en su interior.
Uno de los pulsos modificaba temporalmente la fibra y creaba para otro pulso una frontera comparable al horizonte de eventos real de un agujero negro.
En experimentos anteriores, este sistema ya había generado una señal parecida a la radiación de Hawking, pero faltaba detectar su pequeña pérdida energética correspondiente.
Esta vez, el equipo buscó una modificación diminuta en el pulso que había creado el horizonte artificial, equivalente con precisión al retroceso del sistema emisor.
Los instrumentos detectaron ese cambio, confirmando que la energía transferida hacia la radiación produjo una reacción medible durante la emisión en el supuesto agujero negro óptico.
El resultado también sorprendió porque parecía surgir mediante un proceso mucho más directo, no mediante la compleja cadena de interacciones que proponían algunas explicaciones anteriores.
Según el modelo, la radiación y su retroacción nacen juntas cuando la luz interactúa de determinada manera con el equivalente óptico artificial del campo gravitatorio.
Eso no demuestra que los agujeros negros reales funcionen exactamente igual, porque el experimento imita ciertas ecuaciones, pero no reproduce gravedad auténtica del espacio.
Aun así, encontrar todavía el mismo mecanismo en otros sistemas artificiales reforzaría la posibilidad de que exista un principio físico común detrás de estas emisiones.
Los físicos también esperan que este enfoque ayude a estudiar cómo un agujero negro pierde masa lentamente hasta evaporarse durante periodos de tiempo increíblemente largos.
Comprender ese proceso podría aportar pistas sobre la paradoja de la información, que pregunta qué ocurre finalmente con la información atrapada cuando desaparece el agujero.
Por ahora, observar hoy esta retroacción directamente en el espacio sigue fuera de nuestro alcance, pero la luz de laboratorio permite examinar detalles antes completamente inaccesibles.