U značajnom eksperimentu, fizičarka Marion Cromb i njezin tim sa Sveučilišta Southampton uspješno su izradili prvi laboratorijski ekvivalent “bombe crne rupe”, kozmičkog fenomena koji je prvi put predložen 1970-ih. Njihovi rezultati, opisani u istraživanju objavljenom na repozitoriju arXiv i koje čeka objavu u recenziranom časopisu, simuliraju pojačanje energije za koje se teoretski pretpostavlja da se događa oko rotirajućih crnih rupa.
Simulacija bez stvarne crne rupe
Inspiracija za navedeno istraživanje dolazi iz prijedloga britanskog matematičara Rogera Penrosea iz 1971. godine, koji je sugerirao da se rotacijska energija crne rupe može prenijeti na obližnje čestice, povećavajući njihovu energiju. Sovjetski fizičar Jakov Zeldovič kasnije je zaključio da za taj efekt nije potrebna stvarna crna rupa. Ako se rotirajući, aksijalno simetričan objekt postavi u rezonantnu komoru, može se promatrati sličan prijenos energije.
Povlačenje prostor-vremena,odnosno uvijanje prostor-vremena uzrokovano rotacijom crne rupe, ključno je za tu teoriju. Kako se čestice kreću kroz taj zakrivljeni, rotirajući prostor (ergosferu), dobivaju zamah, slično kao kada osoba hoda po pokretnoj traci. Iako se gravitacijski uzrokovan efekt ne može izravno replicirati, Cromb i njezin tim koristili su magnetska polja kao zamjenu za to.
Izgradnja i testiranje sustava te potvrda ranijih teorija
Njihov uređaj se sastoji od aluminijskog cilindra koji rotira, okružen zavojnicama koje stvaraju rotirajuće magnetsko polje. Te zavojnice služe i kao reflektori, oponašajući zatvoreni sustav kakav su kasnije opisali teoretičari William H. Press i Saul A. Teukolsky, koji su razvili Zeldovičevu ideju u koncept “bombe crne rupe”.
Kada je cilindar rotirao brže od magnetskog polja, polje se pojačalo. Ako se cilindar kretao sporije, magnetsko polje je oslabljeno. Ta jasna razlika potvrdila je predviđeni povratni energetski efekt.
Sustav zadovoljava eksperimentalne uvjete za opažanje spontanog prijenosa energije koje je predložio Zeldovič te uvjete koje su definirali Press i Teukolsky. Ovdje predstavljeni eksperimenti izravna su realizacija rotirajućeg apsorbirajućeg pojačala koje je prvi predložio Zeldovič 1971., a kasnije razvili Press i Teukolsky u koncept bombe crne rupe, ističu autori navedenog istraživanja.
Šire značenje
Iako eksperiment ne predstavlja nikakvu opasnost, kao što sugerira njegov naziv, on predstavlja vrijedan alat za proučavanje gravitacijskih ekstrema. Potrebna su, naravno, dodatna istraživanja, no navedeno istraživanje znanstvenike približava razumijevanju najekstremnijih objekata u svemiru.
Izvor: Science Alert
