Фізики з Великої Британії та Італії вперше в історії змогли експериментально відтворити в лабораторних умовах ефект, що отримав назву «бомба чорної діри». Це підтверджує ідею, запропоновану ще в 1972 році, і відкриває нові горизонти у розумінні природи обертання чорних дір, пише T4.
Ідея належить фізикам Вільяму Прессу та Солу Тейколському, які описали гіпотетичне явище: якщо обертову чорну діру оточити дзеркалами, випромінювання, що виходить із неї, буде відбиватись, знову поглинатися й поступово посилюватися до експоненційного рівня. Врешті-решт це призводить до «вибуху» енергії — звідси й метафорична назва «бомба».
Це явище ґрунтується на роботах Нобелівського лауреата сера Роджера Пенроуза (1969), який запропонував механізм вилучення енергії з обертової чорної діри. Пізніше, у 1971 році, білоруський фізик Яків Зельдович передбачив, що обертання може посилювати електромагнітні хвилі — так виникла концепція суперрадіації, що стала основою для створення «бомби чорної діри».
Команда з Університету Саутгемптона, Університету Глазго та Італійського інституту фотоніки та нанотехнологій створила модель на основі алюмінієвого циліндра, який обертався завдяки електродвигуну. Його оточили трьома шарами металевих котушок, що створювали магнітне поле — це поле відбивалося назад на циліндр і виступало в ролі «дзеркала».
Коли дослідники спрямували слабке магнітне поле на систему, відгук був сильнішим, ніж очікувалось. Таким чином, вчені зафіксували явище суперрадіації в дії.
Кульмінацією експерименту стало те, що після вимкнення початкового поля система почала сама генерувати хвилі. Обертовий циліндр їх посилював, а котушки накопичували енергію. В окремих випадках це призводило навіть до вибуху електронних компонентів — як підтвердила співавторка дослідження Маріон Кромб, це було і захопливо, і технічно складно водночас.
Попри те, що дослідники не створили справжню чорну діру, експеримент продемонстрував універсальність принципу суперрадіації: він діє не лише в астрономічних об’єктах, але й у лабораторних моделях. За словами фізикині Марії К’яри Брайдотті (Університет Глазго), це дозволяє краще зрозуміти взаємозв’язки між астрофізикою, термодинамікою та квантовими явищами.
Підписуйся на наш Telegram-канал