Matematikçiler ve bilim adamları, basit bir su havuzunda bir drenajı çevreleyen dalgalar kullanarak kara deliğin etrafındaki bölgeyi simüle ettiler.
İngiltere'deki Nottingham Üniversitesi'nde matematikçi olan bir yazar olan Silke Weinfurtner, yeni simülasyonun, ilk kez, kara deliklerin nasıl battığıyla ilgili uzun süren bir teoriyi, kara deliklerin nasıl yıkıldığı konusunda onayladı.
Weinfurtner, WordsSideKick.com'a verdiği demeçte, “Bu, kurulumumuzdaki dalgaların aynı matematiği takip ettiğini, eğer kara deliklerin etrafında küçük dalgalanmalar olarak görüyorsanız ortaya çıkıyor. "Sistemdeki küçük dalgalanmalar için bu, dönen bir kara deliğin analoguna benziyor." [Bilim Gerçeği veya Kurgu? 10 Bilim Kurgu Kavramının Makuliyeti]
Kara delikleri ya da ışığın bile kaçabileceği inanılmaz derecede yoğun ve yoğun göksel nesneler, üç özelliği ile tamamen tanımlanabilir: kütleleri, yükleri ve dönüşleri veya açısal momentumları. Kara delikler, olay ufkunun ötesine geçen herhangi bir nesneyi örterler; yerçekimi bile, kavramalarından kaçamaz. Ama kara deliğin olay ufkunun eteklerinde ne olduğu biraz daha az açıktı.
Kara delikler de ölebilir. Bu ultra kütleli nesnelerin çözülmesinin bir yolu, Hawking radyasyonu olarak bilinen bir olgudur. İlk olarak fizikçi Stephen Hawking tarafından önerilen bu kavram, kuantum radyasyonunun kuantum tünellemesi olarak bilinen bir süreç boyunca karadeliğin kenarlarından sızabileceğini belirtmektedir.
Ancak, geçtiğimiz yüzyılda, ünlü matematikçi fizikçi Roger Penrose'un da dahil olduğu birçok fizikçi, karadeliklerin esasen yıkılabileceği başka bir yol önermişti: Olay ufkunu geçmeden kara deliğin çevresine sürüklenen dalgalar siyah kadar açısal momentum kazanabilirler. deliğin kendisi daha yavaş dönmeye başlar.
"Genellikle, bir nesneye doğru bir dalga gönderdiğinde, enerjisinin bir parçasını kaybedecek - enerjisi nesneye ya da dağınıklığa gömülecek," diyen yazar ortak yazar Mauricio Richartz, Brezilya'daki ABC Federal Üniversitesi'nde bir fizikçiydi. "Üstünlükle, bu başka bir yoldur: Dalga nesneye yaklaşır ve bunun yerine enerji kazanır."
Bir bilim insanı, benzer bir mekanizmanın, bir eğirme silindirine yaklaştıkça elektromanyetik dalgalara da uygulanabileceğini öne sürmüştür. Ancak bunu test etmenin hiçbir yolu yoktu çünkü Ricardz, silindirin algılanabilir düzeydeki seviyelere ulaşması için neredeyse ışık hızında dönmesi gerektiğini söyledi.
Ancak Weinfurtner ve meslektaşları bu fikri test etmenin daha basit bir yolu olabileceğini düşündüler - su ve dalgalar kullanarak. Weinfurtner ilk olarak basit simülasyonları altta bir delik bulunan bir kova kullanarak denedi, ancak bu sadece sele yol açtı.
Nature Physics dergisinde 14 Haziran'da yayımlanan yeni çalışma için grup daha sofistike bir küvet kullandı. Ekip, merkezde bir drenaj ile 9,8 metre uzunluğunda (3 metre) büyük bir küvet kullandı. Suya floresan yeşil boya koydular. Küvetin üstünde, su ile hava arasındaki sınırdaki dalgaları tespit eden ışık tespit edici sensörler yerleştirdiler ve bu da sudaki dalga hızındaki değişiklikleri ölçer. Delinmiş alandaki sıvı akışını izlemek için içine delikli küçük delikli özel bir kağıt parçası da kullanılmıştır. Dalgalar drenajın "karadeliğini" çembere yaklaştıkça, yaklaşık yüzde 14 daha fazla genlikle veya dalgalara boyun eğerek, gerçekte enerji kazandıkları anlamına geliyordu.
Weinfurtner, yeni bulgular, koşulların ideal olmadığı durumlarda bile üstünlük olgusunun şaşırtıcı derecede sağlam olduğunu gösteriyor.
“Ya sıkı bir ufku yoksa ne olur? Bir şey kaçabilirse ne olur?” Weinfurtner dedi.
(Açıkçası, bir çok şey gerçek bir kara delikten farklı olarak, boşalan bir küvetden kaçabilir.)
Bu kusurlu sistemlerin bile fenomeni gösterdiği ortaya çıktı.
"Eski bir su dalgası analog deneyini teknik açıdan zorlayıcı ve yaratıcı bir şekilde genişleterek, Silke Weinfurtner ve meslektaşları, üstünlük temel fenomeninin ilk laboratuvar gösterimi gibi görünen şeyleri yarattılar." Çalışmaya dahil olmayan Bristol, WordsSideKick.com'a bir e-posta yazdı. [Evrendeki en garip kara delikler]
Çalışmaya dahil olmayan Kanada Çevre Enstitüsü'nün fizikçisi Luis Lehner, yeni yöntem de gizemli göksel nesneler hakkında daha fazla şey öğrenmek için harika bir test ortamı olabilir.
“Kara delikler hala çok esrarengiz nesneler” diye ekledi, bu yüzden kontrollü bir laboratuar ortamında davranışlarının bir kısmını incelemek, onlar hakkında daha fazla sezgi sağlamaya yardımcı olacak, diye ekledi.
Lehner, bulguların bazı karanlık madde modellerini, yerçekimsel bir çekim uygulayan ve evrenin kütlesinin çoğunu oluşturan gizemli malzemeyi de kısıtlamaya yardımcı olabileceğini söyledi.
Örneğin bir modelde, karanlık madde büyük bir alandan oluşur. Bazı parametreler için, bu karanlık madde alanın etkileşimi, kara deliğin açısal dönüşünü önemli ölçüde yavaşlatır.
Lehner, "Böylece, kara delik spinlerinin ölçümleri bu karanlık madde modellerini kısıtlamak için kullanılabilir" dedi.
Aslen Canlı Bilim'de yayınlandı.