Вперше в історії вчені відтворили вибух чорної діри у лабораторних умовах

Фізики вперше в історії змогли реалізувати у лабораторії концепцію так званої «бомби чорної діри» — явища, яке до цього існувало лише в теоретичних розрахунках. Попри страхітливу назву, йдеться не про космічну зброю, а про модель фізичного процесу, що допомагає краще зрозуміти природу чорних дір і механізми генерації енергії в їхньому оточенні.

Ідея належить британському фізику Роджеру Пенроузу, який у 1969 році припустив, що частинка, пролітаючи поруч з обертовою чорною дірою, може отримувати енергію від неї через ефект, заснований на загальній теорії відносності. У 1971 році радянський фізик Яків Зельдович показав, що схожий ефект може виникати і в лабораторних умовах — якщо світло або інше поле обертається навколо металевого циліндра з дуже великою швидкістю, то енергія може посилюватися і навіть вибухати.

У новому експерименті фізики використали алюмінієвий циліндр, що обертається, та оточили його трьома шарами котушок, які створювали магнітне поле. Це магнітне поле, що також оберталося, імітувало поведінку світла поблизу чорної діри. У результаті виявлено надвипромінювання — енергія, яка наростає в системі без зовнішнього джерела, імітуючи процес вивільнення енергії навколо чорної діри.

Навіть без початкового зовнішнього поля система самостійно генерувала сигнал у котушках — що відповідає гіпотезі, згідно з якою реальні чорні діри можуть віддавати енергію у вигляді гравітаційних хвиль або впливати на нові, ще не виявлені частинки, зокрема ті, що можуть бути пов’язані з темною матерією.

Цей експеримент став важливим кроком у моделюванні екстремальних астрофізичних явищ і підтвердив можливість перевірки раніше недоступних аспектів квантової фізики та гравітації. Надвипромінювання, за оцінками вчених, може перетворити чорні діри на своєрідні детектори нових типів частинок, і наблизити нас до розгадки однієї з найтемніших таємниць Всесвіту.