Спустя 50 лет: теория Зельдовича доказана! Учёные воссоздали эффект «черной дыры-бомбы» в лабораторных условиях

Исследователи впервые в лабораторных условиях создали аналог «бомбы чёрной дыры», подтвердив гипотезу, выдвинутую более полувека назад. Это открытие имеет огромное значение для углубления понимания механизмов вращения чёрных дыр.

Эксперимент основан на воссоздании эффекта Зельдовича — процесса, при котором вращающийся объект усиливает электромагнитные волны. Представьте вращающийся алюминиевый цилиндр, окружённый металлическими катушками, действующими как зеркала, которые отражают магнитное поле. Когда на цилиндр воздействует слабое магнитное поле, отражённое поле значительно усиливается — это и есть феномен суперрадиации, аналогичный явлению, происходящему вокруг вращающейся чёрной дыры. В этой ситуации вращение цилиндра, подобно вращению чёрной дыры, приводит к экспоненциальному увеличению магнитного поля.

Исследователи из Университета Саутгемптона, Университета Глазго и Института фотоники и нанотехнологий Национального исследовательского совета Италии не только продемонстрировали усиление, но и переход к нестабильности и самостоятельной генерации волн. Эксперимент показал, что вращающийся поглотитель (в данном случае цилиндр) переходит от поглощения к усилению, если его поверхность движется быстрее, чем поступающая волна, тем самым подтвердив очередное предсказание эффекта Зельдовича. Столкнувшись с трудностями, учёные обнаружили, что усиление было настолько мощным, что в некоторых случаях компоненты системы буквально «взрывались».

Это исследование подтверждает, что явления суперрадиации и экспоненциального усиления универсальны, применимы не только к чёрным дырам. Созданная модель позволит учёным глубже понять вращение чёрных дыр и связи, существующие между астрофизикой, термодинамикой и квантовой теорией. В настоящее время исследование проходит процесс рецензирования в научном журнале.

Источник: iXBT