Si un objeto supera la velocidad de la luz, ¿ocurre algo así como un boom sónico?

Sí. Es un fenómeno conocido como "radiación de Cerenkov" (o "Cherenkov", o como prefieras transliterar "Черенков"). No es una cosa hipotética; es muy real, relativamente fácil de observar y tiene varios usos prácticos.

La causa exacta de este fenómeno, el mecanismo por el que se produce, es demasiado complicado para una respuesta de Quora (puedes llenar un libro con eso), pero la idea básica es muy reminiscente de un boom sónico, en efecto, y puedo intentar una explicación simplificada. Empezando por el detalle cuestionable más flagrante: cómo es que estamos excediendo la velocidad de la luz para causar este efecto.

Como sin duda sabes, la "velocidad de la luz", c, es un límite: nada puede moverse más rápido. Sin embargo, c no es una propiedad de la luz u otro fenómeno físico particular; es algo más fundamental, es una consecuencia de la geometría del espacio-tiempo (hace no mucho escribí una respuesta tocando ese tema: si te interesa). La luz, cuando se propaga en el vacío, se mueve en efecto a la máxima velocidad posible, c, pero cuando se propaga en un medio se mueve más lentamente. A veces mucho más lentamente. Y es perfectamente posible disparar, digamos, un electrón a una velocidad de 0.9c dentro de un tanque de agua en que la luz se propaga a 0.75c. No sólo es posible: es fácil (ya vuelvo a esto). Y eso efectivamente es una partícula moviéndose más rápido que la luz. En ese medio.

Cuando una partícula con carga se mueve en un medio dieléctrico (polarizable), la partícula excita a las moléculas del medio: las hace saltar a estados de energía más elevados. Después que la partícula ha pasado, las moléculas del medio vuelven a su estado fundamental (ground state) y en el proceso liberan energía en forma de fotones, léase radiación electromagnética, luz. Esta radiación se dispersa en todas direcciones y tal simetría simplemente la cancela: el medio normalmente no emite luz propia sólo porque un electrón pasó a través de él (en el modelo clásico, esto son ondas que se interfieren destructivamente entre ellas, un resultado muy bonito que, lamentablemente, es demasiado complicado para explicarlo en este margen; recomiendo un texto estándar de óptica como Born y Wolf para los detalles).

Sin embargo, cuando la partícula se mueve más rápido que la radiación electromagnética en el medio, se produce una región en que las ondas emitidas en un instante del tiempo interfieren con las ondas emitidas más tarde. Este diagrama ilustra la idea:

Observa que las líneas azules pasan por puntos en que la radiación emitida en una posición interfiere con la emitida en la posición siguiente. En estas líneas, la interacción es asimétrica: hay más átomos excitados detrás de la partícula que frente a ella, porque la disrupción no ha tenido tiempo de propagarse (y en el modelo clásico, es un área de interferencia constructiva). En esta región la radiación no se cancela: es emitida como luz de Cerenkov.

Como puedes ver, es un fenómeno completamente diferente a un boom sónico… y, sin embargo, ¡tan parecido!

Por razones que ni siquiera intentaré explicar, la luz de Cerenkov exhibe una propiedad curiosa: su intensidad es proporcional a su frecuencia. Esto es: frecuencias más altas se ven más brillantes. La luz emitida es principalmente ultravioleta pero, en el rango visible, es azul.

Así pues, los reactores nucleares efectivamente brillan en la oscuridad, al menos los que están sumergidos en agua, no es un mito de Los Simpson. Excepto que es un resplandor azul, no verde, je. Esta es una foto del "Reactor de Pruebas Avanzadas" en el Laboratorio Nacional de Idaho, en los EE.UU, emitiendo radiación de Cerenkov durante su operación (fuente, CC BY-SA 2.0 etc.).

Y este es un video del laboratorio de Ingeniería Nuclear en la Universidad de Austin, demostrando un "pulso" en su reactor (las barras de control se retraen y reinsertan rápidamente, disparando la reacción nuclear por un instante): Nuclear Reactor Pulse.

Te decía arriba que la radiación de Cerenkov es relativamente fácil de observar. Ni siquiera necesitas un reactor nuclear: si tienes un trozo de radio (el elemento químico) y lo pones en agua, la radiación beta emitida produce la característica luz azul de Cerenkov. Esto, de hecho, fue observado por Marie Curie y su güey (cuyo nombre de momento no recuerdo), años antes de que Cerenkov mismo estudiara el fenómeno. Los Curie, sin embargo, no intentaron averiguar la causa.

(Y sí, ponerte a jugar con radio no es la cosa más inteligente que puedes hacer, pero hey, es fácil, jaja.)

Te decía también que la radiación de Cerenkov tiene aplicaciones prácticas: se usa en experimentos de astrofísica en la atmósfera, y para producir imágenes de sustancias y tejidos biológicos (impregnándolos con una sustancia radioactiva y detectando este brillo). Pero yo creo que la aplicación más espectacular es la detección de neutrinos.

El neutrino es una partícula de masa infinitesimalmente pequeña y sin carga eléctrica, pero, porque la mecánica cuántica es un absoluto y total mindfuck, los neutrinos pueden transformarse a sí mismos brevemente en electrones y muones, que sí tienen carga, y así es como cazamos a las pequeñas lacras. Por ejemplo, los japoneses tienen el "Super-Kamiokande", un observatorio de neutrinos enterrado a un kilómetro de profundidad en una mina en las afueras de Hida. Este es un tanque de agua inmenso, de 40 m de profundidad y otros 40 m de diámetro, con miles de sensores instalados en las paredes.

Los vatos en la foto navegan en una lancha inflable dentro del tanque, probablemente limpiando o ajustando los detectores, mientras se estaba llenando. La fuente de la foto es la galería del Observatorio Kamioka, donde puedes ver ésta y otras vistas impresionantes en alta resolución.

Pues bien: esto no es más que un detector de radiación de Cerenkov.

La luz de Cerenkov es direccional: se emite únicamente en la dirección perpendicular a la "onda de choque", la línea azul en diagrama de más arriba. Esa línea, en tres dimensiones, es realmente un cono: la luz se emite en las direcciones perpendiculares a su superficie. Y, si la partícula sólo existe por un instante (el caso de un neutrino "transmogrificado"), la radiación es producida sólo en ese breve intervalo. En la práctica, eso proyecta un círculo en las paredes del tanque:

Cada una de estas donas es evidencia de la detección de un neutrino, y describe completamente su velocidad y trayectoria. Y, en mi opinión, esto es un resultado sumamente sexy.