Fizycy symulowali czarną dziurę w laboratorium. Zaczęła "świecić"
Czarne dziury skrywają przed nami jeszcze wiele tajemnic. Grupa fizyków postanowiła zgłębić zagadnienie w warunkach laboratoryjnych. Zespół przeprowadził symulację horyzontu zdarzeń, czyli części czarnych dziur skąd nie ma ucieczki. W efekcie uzyskano coś, co przypominało świecenie. Co to za zjawisko?
Wszechświat nadal kryje przed ludzkością mnóstwo tajemnic. Człowiek ciągle marzy o dokładnym zbadaniu czarnych dziur, co obecnie jest niemożliwe. Dlatego naukowcy posiłkują się warunkami laboratoryjnymi. Ciekawy eksperyment został przeprowadzony przez grupę fizyków w 2022 r. W efekcie podczas symulacji uzyskano... świecenie.
Symulacja czarnej dziury i efekt świecenia
Stworzenie sztucznej czarnej dziury nie jest możliwe, ale zespół badaczy kierowany przez Lotte Mertens z Uniwersytetu w Amsterdamie w Holandii wpadł na ciekawy pomysł. Eksperyment przeprowadzony w listopadzie 2022 r. miał na celu symulować horyzont zdarzeń.
Horyzont zdarzeń znajduje się w czarnych dziurach i jest to granica, której przekroczenie skutkuje brakiem możliwości jej opuszczenia. Dotyczy to nawet światła. Badacze z Holandii stworzyli symulację w postaci jednowymiarowego łańcucha atomów. Miał on pełnić rolę ścieżki dla przeskakujących elektronów. Poprzez stworzenie zaników można było w ten sposób spróbować stworzyć symulację horyzontu zdarzeń, który zaburzyłby właściwości elektronów.
Eksperyment przyniósł ciekawe efekty. Zgodnie z założeniami zauważono wzrost temperatury. Był to prawdopodobnie odpowiednik tego, co w nauce opisano promieniowaniem Hawkinga. Otwiera to nowe możliwości w zakresie kolejnych badań.
Może to otworzyć pole do badania podstawowych aspektów mechaniki kwantowej, a także grawitacji i zakrzywionych czasoprzestrzeni w różnych ustawieniach materii skondensowanej.
Promieniowanie Hawkinga zaproponowane kilkadziesiąt lat temu
Promieniowanie Hawkinga zostało zaproponowane w 1974 r. Jest to hipotetyczne promieniowanie cieplne z czarnych dziur. Sama emisja nie została zaobserwowana i pozostaje w kwestii rozważań. Według teorii powstaje ono w wyniku zakłócenia fluktuacji kwantowych spowodowanych horyzontem zdarzeń.
Niestety, nawet jeśli promieniowanie Hawkinga rzeczywiście istnieje, to jest zbyt słabe, aby naukowcy mogli przechwycić jego emisję z czarnych dziur. Uczeni mogą jedynie próbować posiłkować warunkami laboratoryjnymi, jak we wspomnianym eksperymencie przeprowadzonym w 2022 r.
Czarne dziury mają różne postacie
Warto dodać, że we wszechświecie występują różne czarne dziury. Jedne są mniejsze (gwiazdowe), a inne większe (na przykład znajdujące się w centrach galaktyk). Niedawno odkryto największy tego typu obiekt w galaktyce pochodzenia gwiazdowego. To Gaia BH3, czyli czarna dziura o masie około 33 Słońc i oddalona od nas o około 1926 lat świetlnych. Natomiast w centrum Drogi Mlecznej znajduje się Sagittarius A*. To prawdziwy behemot o masie około 4,3 mln mas naszej gwiazdy.
