Turbulencias alrededor de un agujero negro

Un grupo de investigadores ha usado una relación entre la relatividad general y la hidrodinámica, lo que se llama correspondencia gravedad-fluido, para estudiar cómo los agujeros negros pueden comportarse cuando son perturbados, por ejemplo, por una colisión con otro objeto. Como se describe en el trabajo, los efectos de la turbulencia pueden crear ciertas vibraciones en el espacio-tiempo del agujero negro dura más, y mostrar un comportamiento cualitativamente diferente de lo esperado.

La correspondencia gravedad-fluido está basada en la comprensión de que, bajo ciertas circunstancias, laas ecuaciones de la relatividad general de Einstein se parece a las ecuaciones de Navier-Stokes para dinámica de fluidos. Normalmente, los científicos han manipulado la parte gravitatoria con el fin de profundizar en la parte de fluidos. Por ejemplo, un trabajo reciente han intentado describir el movimiento turbulento de los fluidos de partículas mapeándolos en una curva geométrica de espacio-tiempo.

Un equipo de científicos ha investigado la correspondencia gravedad-fluido en otra dirección, intentando entender las perturbaciones de un agujero negro a través de un estudio de las turbulencias de fluidos. Consideraron un fluido bidimensional, cuyas fluctuaciones de velocidad corresponden a vibraciones en anillo en la superficie del agujero negro. La viscosidad del fluido caracteriza la pérdida de energía en el agujero negro, lo cual causa un decaimiento de las perturbaciones. Al contrario que en los trabajos previos, el equipo se centró en las consecuencias a largo plazo de las turbulencias en la gravedad, y descubrió que, en ciertos casos, un agujero negro puede desarrollar signos de turbulencia tales como vórtices de ondas de rotación gravitacional. Esta turbulencia del agujero negro prolonga la perturbación, a medida que la cascada de vibraciones de onda corta se tornan en vibraciones de longitud de onda larga y decaen más lentamente. Las investigaciones futuras podrán aclarar si las turbulencias de agujeros negros son observables a través, por ejemplo, de mediante fluctuaciones en las líneas de emisión del disco de acreción.

Via Physics.aps