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Chilenos diseñan material que imita propiedades de un agujero negro

Los agujeros negros siempre han generado fascinación entre los científicos, en especial por su condición enigmática y por lo complejo que resulta su estudio.

Ahora, un grupo de chilenos diseñó un material que imita las propiedades de un agujero negro. Para lograrlo, se basaron en uno de los elementos que más caracteriza a estas regiones finitas del espacio: el hecho de que ni la luz puede escapar de ellos debido a su densidad.

“Imagina que tienes un material, mejor dicho, un metamaterial que es capaz de cubrir una habitación, a ella no le llegará la luz, las ondas de radio, ni las ondas de choque. Lo que investigamos es algo que no existe, pero que cuando lo haga tendrá aplicaciones insospechadas”, señala Marcel Clerc, académico del Departamento de Física de la Universidad de Chile.

NASA.

Este metamaterial posee condiciones únicas de acuerdo con los investigadores, como dotar a un material de inteligencia. El equipo buscó la forma de que este metamaterial pudiera autoensamblarse al utilizar sus propiedades físicas y sin intervención externa.

“Este mecanismo se basa en la inclusión de nuevos materiales artificiales capaces de orientar, por ejemplo, la propagación de la energía. Esto puede generar auto ensamblaje de comportamientos intercalados, formando un patrón o estructura”, explica David Pinto, otro de los participantes del proyecto.

Los científicos ahora esperan asociarse con investigadores de metamateriales para pasar a una etapa más experimental y comprobar que el modelo de autoensamblaje se puede repetir en diferentes circunstancias.

Este trabajo aparece publicado en la última versión de la revista Physical Review Letters con el título “Estructuras localizadas autoensambladas inducidas por acoplamiento no recíproco”.

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Felipe Sasso
Ex escritor de Digital Trends en Español
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Esa imagen combinó datos de siete radiotelescopios de todo el mundo que trabajaron juntos para formar una matriz virtual del tamaño de la Tierra. Si bien ese enfoque fue increíblemente efectivo para ver un objeto tan distante ubicado a 55 millones de años luz de distancia, significó que había algunas lagunas en los datos originales. El nuevo enfoque de aprendizaje automático se ha utilizado para llenar esos vacíos, lo que permite una imagen final más nítida y precisa.
La imagen del agujero negro supermasivo M87 publicada originalmente por la colaboración Event Horizon Telescope en 2019 (izquierda); y una nueva imagen generada por el algoritmo PRIMO utilizando el mismo conjunto de datos (derecha). L. Medeiros (Instituto de Estudios Avanzados), D. Psaltis (Georgia Tech), T. Lauer (NOIRLab de NSF) y F. Ozel (Georgia Tech)
"Con nuestra nueva técnica de aprendizaje automático, PRIMO, pudimos lograr la máxima resolución de la matriz actual", dijo la autora principal de la investigación, Lia Medeiros, del Instituto de Estudios Avanzados, en un comunicado. "Dado que no podemos estudiar los agujeros negros de cerca, el detalle en una imagen juega un papel crítico en nuestra capacidad para comprender su comportamiento. El ancho del anillo en la imagen es ahora más pequeño en aproximadamente un factor de dos, lo que será una poderosa restricción para nuestros modelos teóricos y pruebas de gravedad".

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El par de cuásares, conocido como SDSS J0749 + 2255, son de algunas de las primeras etapas del universo cuando tenía solo 3 mil millones de años. Las dos galaxias que albergan los cuásares están en proceso de fusión, y eventualmente, las dos se unirán para formar una enorme galaxia.
El concepto de este artista muestra el brillante resplandor de dos cuásares que residen en los núcleos de dos galaxias que están en el caótico proceso de fusión. El tira y afloja gravitacional entre las dos galaxias enciende una tormenta de fuego de nacimiento de estrellas. ILUSTRACIÓN: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)
Los dos agujeros negros están a solo 10.000 años luz de distancia, y tardarán diez millones de años en fusionarse. Eso puede sonar como mucho tiempo, pero es inminente en términos galácticos. Observar el par puede ayudar a los astrónomos a aprender sobre el universo temprano y cómo se forman las galaxias grandes.

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El equipo, dirigido por la Universidad de Durham, Reino Unido, utilizó lentes gravitacionales, donde una galaxia en primer plano dobla la luz de un objeto más distante y la magnífica, y simulaciones de supercomputadora en la instalación DiRAC HPC, lo que permitió al equipo examinar de cerca cómo la luz es doblada por un agujero negro dentro de una galaxia a cientos de millones de años luz de la Tierra.

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