Gravedad análoga mediante un vórtice óptico: Mejora en la resonancia de la radiación de Hawking

La propagación de luz coherente en un medio no lineal de Kerr se puede mapear en un flujo de un fluido equivalente. Aquí utilizamos este mapeo para modelar las condiciones en las cercanías de un agujero negro rotatorio como un rayo de vórtice Laguerre-Gauss. Describimos fluctuaciones débiles de la fase y la amplitud del campo eléctrico mediante ecuaciones de onda en un espacio curvado, con una métrica que es similar a la métrica de Kerr. Encontramos las posiciones de los horizontes de eventos y los límites de la ergosfera, y las condiciones para el inicio de la superradiancia, que son simultáneamente las condiciones para una resonancia en la radiación análoga de Hawking. La resonancia mejora fuertemente la débil radiación de Hawking, que de otro modo sería exponencialmente débil, en ciertas frecuencias y hace que su observación experimental sea factible.