Os pesquisadores criaram uma “bomba de buraco negro” no laboratório pela primeira vez.
Em 1972, os físicos William Press e Saul Teukolsky descreveu um fenômeno teórico chamado a buraco negro A bomba, na qual os espelhos incluem, reflete e amplificam exponencialmente as ondas emanando de um buraco negro rotativo.
Agora, em um novo estudo, os físicos da Universidade de Southampton, da Universidade de Glasgow e do Instituto de Fotônica e Nanotecnologias do Conselho Nacional de Pesquisa da Itália verificaram experimentalmente a bomba teórica do buraco negro. Esse avanço ajudará os astrofísicos a entender melhor como os buracos negros giram. O artigo foi publicado no servidor pré -impressão Arxiv em 31 de março e ainda não foi revisado por pares.
As idéias subjacentes a este e o artigo unique de 1972 traçam o trabalho elementary estabelecido por outros dois físicos. Em 1969, físico matemático britânico e Nobel laureado Sir Roger Penrose propôs uma maneira de Extrair energia de um buraco negro rotativoque ficou conhecido como superradiação do buraco negro. Então, dentro 1971O físico bielorrussiano Yakov Zel’dovich procurou entender melhor o fenômeno. No processo, ele percebeu que, nas condições certas, um objeto rotativo pode amplificar ondas eletromagnéticas. Esse fenômeno é conhecido como efeito Zel’dovich.
‘Componentes explodidos’
Em sua nova pesquisa, os cientistas aproveitaram o efeito Zel’dovich para criar seu experimento. Eles pegaram um cilindro de alumínio girado por um motor elétrico e o cercaram com três camadas de bobinas de metallic. As bobinas criaram e refletiram um campo magnético De volta ao cilindro, agindo como um espelho.
Enquanto a equipe dirigia um campo magnético fraco no cilindro, eles observaram que o campo refletido pelo cilindro period ainda mais forte, demonstrando superradiação.
Relacionado: Afinal, os buracos negros podem obedecer às leis da física, uma nova teoria sugere
Em seguida, eles removeram o campo magnético fraco inicial das bobinas. O circuito, no entanto, gerou suas próprias ondas, que o cilindro giratório amplificou, fazendo com que as bobinas acumulem energia. Entre a velocidade de rotação do cilindro e o campo magnético amplificado, o efeito Zel’dovich estava em pleno andamento. Zel’dovich também havia previsto que um absorvedor rotativo – como o cilindro – mudaria da absorção para a amplificação se sua superfície se movesse mais rapidamente que a onda de entrada, que o experimento verificou.
“Nosso trabalho traz essa previsão totalmente para o laboratório, demonstrando não apenas amplificação, mas também a transição para a instabilidade e a geração de ondas espontâneas”, estuda co-autor Maria Chiara Braidottium associado de pesquisa de física da Universidade de Glasgow, disse ao Reside Science em um electronic mail.
“Às vezes empurramos o sistema com tanta força que os componentes do circuito explodiram”, estuda a coautora Marion Crombum pesquisador da Universidade de Southampton, disse à Reside Science em um electronic mail. “Isso foi emocionante e um verdadeiro desafio experimental!”
Embora a equipe não tenha criado um buraco negro actual, esse analógico demonstra a idéia essential de que a superradiabilidade rotacional e a amplificação exponencial são universais e não se aplicam apenas a buracos negros. Esse modelo também ajudará os físicos a entender a rotação do buraco negro, bem como os conceitos na interseção da astrofísica, termodinâmica e teoria quântica, disse Braidotti. Sua pesquisa está sendo revisada para publicação em uma revista revisada por pares.
Questionário do buraco negro: Quão supermassivo é o seu conhecimento do universo?
