TL;DR:
- Un equipo internacional con tres científicos del Cinvestav recreó un análogo de agujero negro dentro de una fibra óptica; el estudio se publicó el 1 de julio de 2026 en la revista Nature.
- Por primera vez detectaron la retroacción: la energía que la radiación de Hawking devuelve al sistema que la produce, el mecanismo que haría que un agujero negro real pierda masa y se evapore.
- También mostraron que esa radiación nace de una interacción simple entre dos campos de luz, no de la cadena de conversiones que se daba por hecha.
Un equipo internacional de físicos, con participación destacada del Cinvestav en México, recreó en el laboratorio uno de los fenómenos más escurridizos del universo: la radiación de Hawking, el tenue brillo que Stephen Hawking predijo en 1974 y que ningún telescopio ha logrado ver salir de un agujero negro real. En vez de buscarla en el cosmos, la fabricaron dentro de una fibra óptica y, por primera vez, midieron su retroacción, es decir, la energía que esa radiación devuelve al sistema que la genera. Ese mismo empujón, en un agujero negro auténtico, explicaría su lentísima evaporación. El trabajo, publicado el 1 de julio de 2026 en Nature, revela además que la radiación surge de un proceso mucho más simple de lo que se pensaba. Es un raro asomo experimental a una física donde la teoría cuántica, la relatividad y la termodinámica chocan de frente.
Cómo se fabrica un agujero negro con luz
Nadie va a meter un agujero negro en un laboratorio. Lo que sí se puede copiar es la trampa física que lo define. Ulf Leonhardt, del Instituto Weizmann de Ciencias en Israel y parte del equipo, lo compara con un nadador arrastrado por una corriente más veloz que su propia brazada: por más que patalee, el agua lo empuja hacia atrás. Eso mismo ocurre más allá del horizonte de un agujero negro, y por eso nada logra escapar.
Para reproducir esa frontera hace falta un material que parezca moverse a la velocidad de la luz. La solución del equipo fue elegante: usar la luz misma, porque en óptica no lineal un pulso luminoso puede comportarse como si fuera materia. En la práctica, los investigadores dispararon un pulso láser ultracorto e intenso, el llamado pulso de bombeo, dentro de una fibra de cristal fotónico, una hebra de vidrio atravesada por diminutos canales de aire que permiten afinar cómo viaja la luz. Al avanzar, ese pulso modificó ligeramente la forma en que el vidrio desvía la luz y creó una especie de bache en movimiento. Un segundo pulso, mucho más débil, chocó contra ese frente móvil. Donde ya no pudo seguirle el paso, se formó un horizonte artificial. Ahí nació el análogo del agujero negro.
La "retroacción": la huella que nadie había visto
Detectar el brillo era medio camino. El otro medio era entender de dónde salía su energía. Como la energía no aparece de la nada, producir radiación de Hawking tiene que empujar a la fuente que la crea. En un agujero negro real, ese empujón es justo lo que le hace perder masa y, en plazos inimaginables, evaporarse por completo, tal como lo describió Hawking en 1974. Ningún experimento había capturado ese retroceso.
Este equipo sí lo vio. Al generarse la radiación, una fracción diminuta de la luz del pulso de bombeo se corrió hacia un color ligeramente distinto y dejó un patrón asimétrico en el espectro, una huella ausente en experimentos anteriores. Esa asimetría es la firma de la retroacción. En detalle, la interacción entre un campo intenso y otro débil produjo a la vez la radiación de Hawking, en el infrarrojo, y su "compañera" de energía negativa, en el ultravioleta, alrededor de los 233 nanómetros, más una señal de retroacción también en el ultravioleta. Esa última nunca se había observado.
Hay un detalle que vuelve el resultado todavía más incómodo para la teoría. Si uno rastrea la radiación hasta su origen, el cálculo aterriza en la escala de Planck, el tamaño mínimo donde la física conocida deja de tener sentido. La predicción de Hawking, sobre el papel, se apoya en un terreno que quizá ni siquiera existe. Según Leonhardt, cualquier luz que se aleja del horizonte se estira tanto que tendría que provenir de ondas más pequeñas que esa escala mínima de la naturaleza, y la duda era si ahí seguiría habiendo radiación de Hawking. En el experimento, el brillo se mantuvo perfectamente térmico incluso en ese régimen extremo.
El sello mexicano: la teoría que hizo posible el experimento
La parte que puso México en este trabajo no fue menor. Los investigadores del Cinvestav David Bermúdez Rosales, Raúl Agüero Santacruz y Lorenzo Manuel Procopio se encargaron de la teoría: describir con ecuaciones el mecanismo microscópico que produce el efecto y predecir cómo debía manifestarse la retroacción antes de que los colegas del Instituto Weizmann la buscaran en el laboratorio.
Ese trabajo teórico corrigió una idea muy asentada. En estos sistemas ópticos se suponía que la radiación de Hawking se armaba por una cadena de conversiones, un paso tras otro. El equipo mostró que no hace falta tanto.
"su origen es una interacción elemental entre dos campos de luz"
explicó Bermúdez Rosales. Fue Procopio, también egresado del Cinvestav, quien terminó midiendo en el experimento esa emisión de luz que la teoría mexicana había anticipado.
El dato cobra peso por lo raro que es. Cada año, los autores latinoamericanos firman en promedio entre 40 y 70 artículos en Nature, y casi todos vienen de la biología o de la física de altas energías, ligada a grandes colaboraciones internacionales como los aceleradores de partículas. Una contribución mexicana de física teórica y óptica, en cambio, es una rareza en esas páginas.
El mismo mes, otro equipo simplificó las leyes de Hawking
La física de agujeros negros vivió un doble movimiento en las mismas semanas. Mientras el grupo del Cinvestav y Weizmann trabajaba sobre la mesa del laboratorio, un equipo independiente de la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State) publicó en junio de 2026, en Physical Review Letters, una revisión de las famosas leyes que Hawking ayudó a formular hace medio siglo.
El problema que atacaron es distinto al del experimento. Las leyes clásicas de la mecánica de agujeros negros se escribieron para objetos en equilibrio, quietos en el tiempo. Pero los agujeros negros reales no se quedan quietos: nacen, se fusionan y se evaporan. El equipo, encabezado por Abhay Ashtekar junto con Daniel E. Paraizo y Jonathan Shu, sustituyó el "horizonte de eventos" por un "horizonte dinámico" para poder aplicar la primera y la segunda leyes de la termodinámica también a esos agujeros negros cambiantes. La descripción se apoya en el aumento de la entropía, el mismo lenguaje con que se explica una olla de agua hirviendo.
"han sido el paradigma durante 50 años, pero tienen una limitación seria"
dijo Ashtekar sobre esas leyes clásicas.
Conviene no confundir los dos avances. El experimento óptico simplifica el origen de la radiación; el trabajo de Penn State simplifica y extiende las leyes térmicas que rigen a un agujero negro mientras cambia. Son dos frentes distintos que, por casualidad de calendario, apuntan en la misma dirección: hacer más manejable la herencia teórica de Hawking.
Preguntas rápidas sobre la radiación de Hawking
¿Qué es la radiación de Hawking?
Es un tenue brillo térmico que, según predijo Stephen Hawking en 1974, deberían emitir los agujeros negros por efectos cuánticos cerca de su horizonte. Al perder esa energía, el agujero negro perdería masa y se evaporaría muy lentamente. Nunca se ha observado en un agujero negro real: es demasiado débil.
¿Crearon un agujero negro de verdad?
No. Recrearon un análogo: dentro de una fibra óptica reprodujeron las mismas matemáticas que describen el horizonte de un agujero negro, usando pulsos de luz. No hay gravedad ni singularidad de por medio, pero el sistema permite estudiar en el laboratorio fenómenos equivalentes a los del espacio.
¿Qué aportaron los científicos mexicanos?
Los investigadores del Cinvestav David Bermúdez, Raúl Agüero Santacruz y Lorenzo Manuel Procopio desarrollaron la teoría del experimento: describieron con ecuaciones cómo se origina la radiación y cómo debía aparecer su retroacción. Procopio, además, midió esa señal en el laboratorio del Instituto Weizmann.
Nada de esto acerca a la humanidad a ver radiación de Hawking en un agujero negro real: sigue siendo demasiado tenue para cualquier telescopio. Lo que cambia es el terreno de juego. Un fenómeno que parecía condenado al pizarrón ahora se puede provocar, medir y afinar sobre una mesa. El propio equipo ya anunció su siguiente paso: llevar el montaje al régimen cuántico y buscar el entrelazamiento entre las partículas que escapan y las que caen. Por ahora, unos metros de fibra óptica se volvieron una ventana de laboratorio hacia una de las fronteras más difíciles de la física.
