Nada puede escapar desde el interior de estos remolinos, ni siquiera el agua
Enormes remolinos de agua que giran en el océano son el equivalente matemático de los agujeros negros, y porque están tan bien protegidos por su trayectoria circular de agua cuando recogen algo dentro de ellos no puede escapar.
Los investigadores del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zurich (ETH Zurich) y la Universidad de Miami utilizaron imágenes satelitales para estudiar algunos de los más grandes remolinos oceánicos de la Tierra. Con más de 90 millas (150 kilómetros) de diámetro, los remolinos son tan grandes que hasta ahora sus límites habían sido indetectables.
En un artículo en el Journal of Fluid Mechanics, los autores del estudio George Haller, profesor de dinámica no lineal en la ETH Zurich, y Francisco Berón-Vera, profesor de investigación de oceanografía de la Universidad de Miami, presentan su nueva técnica matemática para la asignación de los límites de las enormes remolinos.
El mayor reto en su investigación fue encontrar lo que los autores llaman "islas de agua coherentes" en medio de mares turbulentos. La dificultad se incrementa por el movimiento de los remolinos, que les hace un entorno caótico donde el agua se agita constantemente.
Haller y Beron-Vera fueron capaces de restaurar efectivamente el orden en el caos mediante el aislamiento de las islas de agua coherentes de una secuencia de observaciones satelitales.
Para su sorpresa, los remolinos coherentes se comportaban como los agujeros negros. Los investigadores fueron capaces de observar un punto alrededor de los remolinos equivalentes a un fenómeno en un agujero negro conocido como una esfera de fotones. Las esferas de fotones se crean cuando la luz está lo suficientemente lejos del perímetro del agujero negro que, en lugar de ser atraída por el agujero negro en espiral, las formas de luz orbitan circularmente alrededor del propio agujero negro.
Similares barreras cerradas alrededor de ciertos remolinos oceánicos fueron identificadas por Haller y Beron -Vera.
"En estas barreras las partículas del fluido se mueven en bucles cerrados - similarmente a la trayectoria de la luz en una esfera de fotones y como en un agujero negro - nada puede escapar desde el interior de estos bucles, ni siquiera el agua", escribieron los investigadores en un comunicado. "Son precisamente estas barreras que ayudan a identificar los remolinos oceánicos coherentes en la gran cantidad de datos observacionales disponibles".
Varios de los remolinos fueron identificados por los investigadores en el Océano Austral contenidos y transportados en la misma masa de agua sin fugas durante todo un año.
Haller dijo que el hecho mismo de que existen tales órbitas coherentes de agua en medio de las corrientes oceánicas complejas es sorprendente.
"Los matemáticos han estado tratando de entender estos vórtices peculiarmente coherentes en flujos turbulentos desde hace mucho tiempo", dijo Haller.
Artículo científico: Coherent Lagrangian vortices: the black holes of turbulence
