Gli scienziati si stanno avvicinando alla possibilità di individuare la radiazione di Hawking– quella radiazione termica sfuggente che si pensa sia prodotta dall'orizzonte degli eventi di un buco nero. Una nuova proposta, infatti, suggerisce di creare un tipo speciale di circuito quantistico per agire come un "laser a buco nero", essenzialmente simulando alcune delle proprietà di un buco nero. Come per gli studi precedenti, l'idea è che gli esperti possano osservare e studiare la radiazione di Hawking senza dover effettivamente guardare alcun buco nero reale.
In questo ultimo tentativo di progettarne uno, i ricercatori propongono di utilizzare un materiale con una struttura non presente in natura, progettata in modo che le particelle al suo interno possano muoversi più velocemente della luce che passa attraverso. "L'elemento metamateriale consente alla radiazione di Hawking di viaggiare avanti e indietro tra gli orizzonti", ha spiegato il fisico Haruna Katayama dell'Università di Hiroshima in Giappone.
L'obiettivo è quello di amplificare la radiazione di Hawking abbastanza da essere misurata, e per raggiungere questo obiettivo Katayama sta anche usando il cosiddetto effetto Josephson – un fenomeno in cui viene creato un flusso continuo di corrente che non richiede alcuna tensione. "A differenza dei laser a buco nero precedentemente proposti, la nostra versione ha una cavità di buco nero formata all'interno di un singolo solitone, dove la radiazione di Hawking viene emessa al di fuori del solitone in modo da poterla valutare", ha concluso Katayama.
In definitiva il sistema permetterebbe di misurare matematicamente una correlazione quantistica tra due particelle – una all'interno e una all'esterno dell'orizzonte degli eventi – senza doverle osservare entrambe contemporaneamente. Ed è così che si pensa che la radiazione di Hawking venga prodotta, come coppie di particelle entangled. La sua scoperta ci avvicinerebbe a una teoria unificata e circolare del tutto, legando insieme la meccanica quantistica e la relatività generale.
Rimangono sfide per rendere questo laser a buco nero una realtà, ma se gli scienziati sono in grado di configurarlo correttamente, potrebbe non solo permetterci di osservare la radiazione di Hawking, ma potrebbe anche darci gli strumenti per controllarla, aprendo tutta una serie di nuove possibilità.