El horizonte sonoro del agujero negro palpita con el gas ✛ ✦

Original: "Emergent gravity from nonlinear perturbation of spherical accretion with variable adiabatic index"
arXiv:2605.04158v2 · 2026-05-05 · CC BY 4.0 · 1 min
Las cercanías de un agujero negro convierten el gas que cae en un flujo supersónico, y sus fuertes turbulencias hacen que el horizonte sonoro se desplace.

Cuando una multitud irrumpe en un estadio, en la aglomeración los gritos se ahogan en el rugido: el sonido no logra salir. De manera similar se comporta el gas que cae hacia un agujero negro: al acelerarse a velocidades supersónicas, crea una frontera de la cual el sonido ya no escapa. Este horizonte sonoro es análogo a ese límite del que ni siquiera la luz puede huir.

Pero a diferencia de la imagen simple, el flujo de gas interestelar no es uniforme: hierve con turbulencias, como una multitud donde la gente empuja de manera desigual. Estas ráfagas en el plasma del disco giratorio hacen que la barrera sonora "respire": se desplaza con cada salto de densidad y temperatura. Para un agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, el radio de este horizonte se encuentra apenas más allá del doble del radio de Schwarzschild (la frontera de la que no escapa la luz), y este límite pulsa.

Lo más sorprendente es que, para el centro galáctico, el horizonte sonoro está sólo un 6% más lejos que el gravitacional. El punto del que no salen ni la luz ni el sonido casi coinciden.

Estos modelos convierten las conjeturas en cálculos. Para estrellas de neutrones y agujeros negros en el espacio-tiempo curvado, estas pulsaciones quizás indiquen cómo probar la idea de Hawking sobre la radiación cuántica. Y los orígenes se encuentran en los trabajos sobre las masas límite de las estrellas, incluido el límite de Chandrasekhar.

Para el agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, el horizonte sonoro está solo un 6% más lejos que el gravitacional, casi en el mismo lugar de donde no escapa la luz.

r_H^4 = \frac{f^2}{\rho^2 c_s^2}
El radio del horizonte acústico se expresa en función de la tasa de acreción f, la densidad del plasma ρ y la velocidad del sonido c_s.
\frac{\delta r_H}{r_H} = \frac{1}{2}\left[\frac{\delta f}{f} - \frac{\delta \rho}{\rho} - \frac{1}{2}\left(\frac{1}{\Theta} + \frac{1}{\Gamma}\frac{d\Gamma}{d\Theta}\right)\delta\Theta\right]
El cambio relativo del radio del horizonte depende de las fluctuaciones en la acreción, la densidad y la temperatura; la contribución termodinámica se describe mediante la derivada del índice adiabático Γ respecto a la temperatura adimensional Θ.
Científicos
Stephen HawkingJacob BekensteinFritz ZwickyKarl SchwarzschildSubrahmanyan ChandrasekharRainer Weiss
Conceptos
gravedad teleparalela gravedad entrópica ecuación geodésica curvatura del espacio-tiempo Principio de Arquímedes emergencia del espacio-tiempo perturbación gravitacional propagación de ondas gravitacionales sombra entrópica disco de acreción efecto Hall anómalo teorema ergódico transición no adiabática relatividad general carga de marea viento de disco de acreción presión negativa agujero negro analógico flecha del tiempo autointeracción