A. Fabbri and R. Balbinot

Ramp-up of Hawking radiation in Bose-Einstein condensate analog black holes.

Phys. Rev. Lett. 126, 111301 (2021)

¿De qué se trata? En este artículo hemos considerado un modelo sencillo de formación de un agujero negro acústico en un condensado de Bose-Einstein que permite estudiar análiticamente la formación de la radiación de Hawking análoga. Inspirados por un esperimento reciente del grupo de J. Steinhauer (publicado en Nature Physics 17 (2021) 3, 362) hemos estudiado la señal asociada a la correlación entre los pares de fonones creados en ambos lados del horizonte acústico, y que caracterizan únicamente el efecto Hawking. En particular, hemos mostrado que esta señal se forma a una cierta distancia del horizonte, proporcional al inverso de la gravedad superficial, en acuerdo con la predicción de S. Giddings (Phys. Lett. B754 (2016) 39) sobre la formación de una “quantum atmosphere” en la región cercana al horizonte.

¿Por qué es importante? Los experimentos del grupo de J. Steinhauer (Nature Physics 12 (2016), 959 y Nature 569 (2019) 7758, 688) han mostrado, por primera vez, evidencias del efecto Hawking cuántico en un agujero negro acústico estacionario en un condensado de Bose-Einstein. Su experimento más reciente, y mencionado arriba, és aún más difícil, porqué concierne la formación dinámica en el tiempo de un agujero negro acústico y de su evaporación. Nuestro trabajo es el primero que estudia, teoricamente, los detalles de la formación dinámica (‘ramp-up’) de la señal Hawking en este contexto.