Antes de explicar el efecto Cherenkov , debe entenderse el fenómeno que crea una onda de choque que se produce detrás de un avión que supera la velocidad del sonido (≈340 m/s).
Cuando la velocidad de un avión es menor que la del sonido, las ondas sonoras se propagan a su alrededor en todas las direcciones. Estas esferas concéntricas de presión atmosférica aumentan cada segundo con un radio de 340 metros mientras el avión todavía se encuentra frente a las ondas. Así, las ondas sonoras provocadas por la colisión de moléculas de aire se mueven más rápido que un avión y su energía se disipa lentamente con el cuadrado de la distancia (i=p/4πr<).
Sin embargo, a medida que aumenta la velocidad del avión, las ondas de enfrente se acercan y se acercan cada vez más, mientras que las últimas se extienden. Este efecto de expansión y contracción de las frecuencias sonoras es la causa del efecto Doppler (¡el acercamiento de los objetos sonoros suena a un tono más alto!).
La intensidad de las ondas sonoras puede añadirse a la altura de las ondas cuando se encuentran. Mientras el avión se mueva más lentamente que las ondas sonoras que crea, las ondas permanecen una dentro de la otra y su energía no se acumula.
Pero cuando el avión alcanza la velocidad del sonido, generando nuevas ondas a partir de la posición actual, las ondas de la misma fase se combinan, se agolpan delante y la presión aumenta de repente, creando una onda de choque. Entonces, la presión disminuye a través del avión, sólo para subir repentinamente hasta el nivel de la cola del avión. Estas dos sobrepresiones provocan dos barras de sonido tan juntas que nuestras orejas sólo perciben una. Los pasajeros no escuchan esta vez porque el choque a presión detrás del avión no puede llegar al avión. Entonces las ondas de choque se propagan en un cono llamado
Cuando un avión supera a Mach 1, rompe instantáneamente una barrera de aire comprimido que hay delante, llamada barrera del sonido. Debido a la onda de choque resultante, se producen cambios repentinos de presión y temperatura en el aire circundante. Cuando la temperatura del aire baja por debajo del punto de rocío, el vapor de agua del aire se condensa en pequeñas gotitas, formando una nube que acompaña al avión mientras vuela a velocidades supersónicas, como en la foto adjunta.
Michael Montero es especialista en Astronomía, cuenta con años de experiencia en observatorios y está especializado en avistamiento a media distancia. También ha preparado a algunos grupos de iniciados en astronomía. Una de sus aficiones más importantes es la observación de astros en la naturaleza, que practica cuando sus viajes y trabajo se lo permiten.