Sanando la Tierra

Impactante – Descubren Agujero Negro análogo en el Océano Atlántico Sur

20 agosto, 2013 | adm | Insólito

Impactante - Descubren Agujero Negro análogo en el Océano Atlántico Sur

Vórtices en el Atlántico Sur son matemáticamente equivalentes a los agujeros negros, dicen los físicos, una idea que podría dar lugar a nuevas formas de entender cómo fluyen las corrientes y el transporte de basura en los océanos

Los agujeros negros son regiones del espacio-tiempo en el que la gravedad es lo suficientemente fuerte como para evitar que algo se escape, ni siquiera la luz.

Estos extraños objetos fueron descubiertos por primera vez en el siglo 20 como soluciones matemáticas a las ecuaciones de la relatividad general. (No fue hasta mucho más tarde que los astrónomos comenzaron a reunir evidencia observacional de su existencia.)

Una de las características curiosas de la relatividad general es que las mismas matemáticas surge en varias otras situaciones. En los últimos años, por ejemplo, los físicos han trabajado la manera de crear capas de invisibilidad para la dirección de la luz alrededor de los objetos utilizando metamateriales.

Los agujeros negros dirigen la luz de la misma manera, doblando el espacio-tiempo.

De hecho, las matemáticas que describen ambos sistemas son formalmente equivalentes. Por eso, no debe ser ninguna sorpresa que los ingenieros han utilizado metamateriales para crear análogos de agujeros negros que impiden que la luz escape.

Hoy, George Haller en el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich y Francisco Berón-Vera de la Universidad de Miami en la Florida han encontrado otro análogo de un agujero negro, esta vez en el mundo de la turbulencia.

Los vórtices que se forman en aguas turbulentas son una vista familiar.

Edgar Allan Poe describe un torbellino tal en su cuento «Un descenso en un Maelstrom», que publicó en 1841: «El borde del remolino estaba representado por un ancho cinturón brillantes esparcidas, pero las partículas de este no se metieron en la boca del excelso embudo…”

En este pasaje, Poe describe una de las características cruciales de estos cuerpos en rotación de líquido: que pueden ser considerados como islas coherentes en un flujo incoherente. Como tales, son esencialmente independientes de su entorno, rodeado por un límite aparentemente impenetrable y con poca, si alguna posibilidad, de que el fluido se escape dentro de ellos.

Si usted está pensando que esta descripción tiene un parecido a un agujero negro, estaríamos en lo cierto. Haller y Beron-Vera puso esta semejanza en un plano formal que describe el comportamiento de los vórtices en los fluidos turbulentos utilizando las mismas matemáticas que describen los agujeros negros.

En esta imagen, «ancho cinturón de brillantes spray» de Poe es exactamente análogo a una esfera de fotones alrededor de un agujero negro. Se trata de una superficie de luz que rodea a un agujero negro sin entrar en él.

Haller y Beron-Vera van a demostrar que cada límite del vórtice en un fluido turbulento contiene una singularidad, al igual que un agujero negro astrofísico.

Esto tiene importantes implicaciones para el estudio de los fluidos y la identificación de los vórtices, que son de otra manera difíciles de definir y detectar. En este caso, es simplemente cuestión de buscar la singularidad y el límite que lo rodea.

Y eso es exactamente lo que Haller y Beron-Vera han hecho en el patrón de las corrientes en el oeste del océano Índico sur y el Atlántico Sur. Un fenómeno bien conocido en esta parte del mundo se llama la fuga de Agulhas, que viene de la Corriente de Agulhas del Océano Índico.

«Al final de su flujo hacia el sur, esta corriente límite se vuelve sobre sí misma, creando un bucle que de vez en cuando pellizca los bordes y remolinos comunicados de Agulhas (anillos) en el Atlántico Sur», dicen.

Estos chicos utilizan imágenes de satélite del Océano Atlántico Sur, entre noviembre de 2006 y febrero de 2007 para buscar vórtices utilizando un conjunto de pasos computacionales simples con los puntos análogos de agujeros negros.

En este período de tres meses se encontraron ocho candidatos, dos de los cuales resultaron ser análogos de agujeros negros que contienen esferas de fotones. «Hemos encontrado cinturones materiales excepcionalmente coherente en el Atlántico Sur, lleno de análogos de esferas de fotones alrededor de los agujeros negros», concluyen.

Eso es un resultado interesante que podría tener implicaciones importantes para nuestra comprensión del océano material de la manera que se transportan las corrientes. Dado que todo lo que entra en estos agujeros negros no puede salir, esto debe atrapar cualquier basura, aceite o incluso la propia agua, moviéndose de manera coherente a través de grandes distancias.

«Más allá de la equivalencia matemática, también hay razones de observación para la visualización coherente… los remolinos son como los agujeros negros», dice Haller y Beron-Vera.

El trabajo también plantea la posibilidad de que se produzcan análogos de agujeros negros en otras situaciones, como los huracanes, y no sólo en la Tierra. Por esta forma de pensar, la Gran Mancha Roja de Júpiter podría ser el más famoso agujero negro en el Sistema Solar.

Ref: arxiv.org Vórtices Lagrange coherentes: los agujeros negros de la turbulencia

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