Laboratorijoje sukurtas juodosios skylės analogas pateikė naujų netiesioginių įrodymų, kad šie paslaptingi kosminiai objektai skleidžia įkrautų dalelių dujų srautus, praneša „Science Alert“, cituodamas naują mokslinį tyrimą, paskelbtą žurnale „Nature“. Fizikai tvirtina, kad jų sukurtos juodosios skylės analogas turi temperatūrą, kuri yra būtina to paties pavadinimo radiacijos sąlyga, numatoma Stepheno Hawkingo.
- „Salik.biz“
Juodosios skylės nieko neišskiria. O gal ji spinduliuoja?
Pagal bendrąjį reliatyvumą (GR) niekas negali ištrūkti iš juodosios skylės. Jų gravitacinė jėga yra tokia didelė, kad net šviesa, greičiausias dalykas Visatoje, nesugeba išvystyti pakankamo greičio, kad išsiveržtų iš savo įtakos. Taigi pagal bendrąją reliatyvumą juodosios skylės negali skleisti jokios elektromagnetinės spinduliuotės.
Nepaisant to, 1974 m. Hawkingo teorija pasiūlė, kad jei prie klausimo būtų pridėtos kvantinės mechanikos taisyklės, tada juodosios skylės iš tikrųjų galėtų ką nors išmesti. Tai yra teorinis elektromagnetinės spinduliuotės tipas, pavadintas paties Hawkingo vardu.
Ši hipotetinė radiacija primena juodo kūno spinduliuotę, kurią sukelia juodosios skylės temperatūra, kuri yra atvirkščiai proporcinga jos masei. Mokslininkams dar nepavyko to rasti tiesiogiai. Neseniai buvo darytos pirmosios tikrosios juodosios skylės nuotraukos, tad viskas dar laukia. Nepaisant to, fizikai mano, kad jei ši radiacija egzistuotų, ji būtų per silpna, kad būtų galima ją rasti naudojant šiuolaikinius mokslinius instrumentus.
Išmatuoti juodosios skylės temperatūrą taip pat sudėtinga. Juodosios skylės su Saulės mase temperatūra bus tik 60 nanokelvinų. Kosminė mikrobangų foninė radiacija, kurią ji sugers, bus daug didesnė nei jos skleidžiama Hawkingo radiacija. Be to, kuo didesnė juodoji skylė, tuo žemesnė bus jos temperatūra.
Norėdami patikrinti Hawkingo hipotezę, Izraelio technikos universiteto fizikai atliko eksperimentą su artimiausiu juodosios skylės „analogu“, kuris iki šiol sėkmingai sukurtas laboratorinėmis sąlygomis.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Ar Hawkingo radiacija yra tikra?
Ją išrado 2016 m. Izraelio fizikas Jeffas Steinhoweris. Tai yra šalto rubidžio atomų (atvėsintų iki beveik absoliutaus nulio) „Bose“kondensatas, kurio viename atomai juda viršgarsiniu greičiu, o kitame juda labai lėtai. Judant kondensatas sukuria vadinamąją akustinę juodąją skylę, kuri vietoj šviesos (fotonai) sulaiko garsą (fononus). Garso kvantos, patenkančios į šią zoną, kerta savotišką „akustinių įvykių horizontą“, nes jie nebegali jo palikti. Tyrinėdami juodosios skylės akustinio analogo charakteristikas, ekspertai padarė išvadą, kad jie yra artimi teoriniams modeliams, suponuojantiems Hawkingo radiacijos buvimą.
Net 2016 m. Eksperimento metu Steinhoweris ir jo kolegos sugebėjo parodyti, kad juodosios skylės analogo akustinio įvykio horizonto srityje gali atsirasti įstrigusių fononų pora, iš kurių vieną atstumia į kosmosą lėtai tekančio Boso kondensato atomai, iš tikrųjų sukurdami Hawkingo radiacijos efektą. Tuo pačiu metu dar vieną poros fononą gali absorbuoti juodosios skylės analogas dėl greito kondensato.
Reikėtų pažymėti, kad šių metų pradžioje kita Izraelio fizikų grupė iš Weizmanno instituto, vadovaujama Ulfo Leonhardto, sukūrė savo juodosios skylės analogą, kurio metu įvykio horizonte buvo naudojama optinio pluošto technologija. Tuomet mokslininkai panašų stebėtą rezultatą laikė statistine anomalija. Tačiau naujas Steinhauerio grupės eksperimentas įrodė, kad taip nėra. Naujo eksperimento rezultatas dar kartą parodė, kad vienas fotonas gali būti įmestas į hipotetinę erdvę, o kitą gali absorbuoti hipotetinė juodoji skylė. Leonhardtas jau pakomentavo „Steinhower“grupės sėkmę:
Įrodymų, kad Hawkingas buvo teisus, vis daugėja, tačiau šis naujas analoginės juodosios skylės temperatūros nustatymo metodas galėtų padėti giliau suprasti juodosios skylės termodinamiką.
Nikolajus Khizhnyak