Fizikçiler süper ışınım adı verilen süreçle bir kara delik bombasının laboratuvar ortamında ilk kez benzerini oluşturmayı başardı.



Yarım yüzyıldan uzun süredir teorik düzeyde varlığı tartışılan “kara delik bombası”, nihayet laboratuvar ortamında gerçeğe dönüştü. Fizikçiler, süper ışınım (superradiance) adı verilen bir süreçle kara deliklerin enerjiyi nasıl büyütüp dışarı aktarabileceğini gösteren deneysel bir model geliştirdi.

Southampton Üniversitesi’nden Hendrik Ulbricht liderliğindeki araştırma ekibi, dönen bir alüminyum silindir ve üç fazlı manyetik alan kullanarak teorik kara delik bombasının laboratuvar ortamında ilk kez benzerini oluşturmayı başardı. Araştırma sonuçları arXiv ön baskı sunucusunda yayımlandı.

1969’da İngiliz fizikçi Sir Roger Penrose, dönen bir kara delikten enerji çekilebileceğini öne sürmüştü. Penrose’un teorisine göre kara deliğin olay ufkunun hemen dışındaki ergosfer bölgesinde parçacıklar bölünebiliyor ve bir parça negatif enerjiyle kara deliğe düşerken, diğeri ekstra enerjiyle kaçabiliyordu.

Birkaç yıl sonra, 1971’de Belaruslu fizikçi Yakov Zel’dovich, gerçek bir kara delik olmadan bu kozmik olguyu taklit edebileceğimizi düşündü. Dönen bir metal silindirin dalgaları benzer şekilde güçlendirebileceğini öne sürdü. Teoriye göre açısal momentuma sahip bir dalga hızla dönen bir silindire çarptığında, silindirin dönüşünden biraz enerji çalarak daha güçlü bir şekilde yansıyabiliyordu.

Kara Delik Bombasının Laboratuvar Serüveni



Deneyde kullanılan düzenek basit bir alüminyum silindir ve üç fazlı manyetik alan oluşturan bobinlerden oluşuyor. Araştırmacılar rezonans devresi adı verilen elektromanyetik bir “ayna” ekleyerek sistemin etrafını çevreledi. Bu sayede rastgele arka plan gürültüsünden başlayarak, elektromanyetik dalgaların giderek güçlendiğini gözlemledi.

Marion Cromb, “Bazen sistemi o kadar zorladık ki devre bileşenleri patladı. Bu hem heyecan verici hem de gerçek bir deneysel zorluktu!” açıklamasında bulundu.

Deney ekibi alüminyum silindiri yeterince hızlı döndürerek, gelen bükülmüş elektromanyetik alanların döner Doppler etkisiyle negatif frekans bölgesine kaymasını sağladı. Bu durum negatif emilim anlamına geliyor ve güçlendirmeye yol açıyor.

Lizbon Üniversitesi‘nden fizikçi Vitor Cardoso şunları söyledi:

“Dönen bir silindire düşük frekanslı bir elektromanyetik dalga gönderiyorsunuz ve gönderdiğinizden daha fazlasını geri alıyorsunuz. Bu tamamen şaşırtıcı.”

Araştırmanın sonuçları laboratuvarın ötesine uzanan etkilere sahip. Fizikçiler, kara delik bombasının merkezindeki süper ışınım sürecinin, karanlık madde adayları da dahil olmak üzere bilinmeyen parçacıkları tespit etmeye yardımcı olabileceğine inanıyor.



Glasgow Üniversitesi‘nden Maria Chiara Braidotti şöyle dedi:

“Çalışmamız bu öngörüyü tam anlamıyla laboratuvara taşıyor ve yalnızca güçlendirmeyi değil, aynı zamanda kararsızlığa geçişi ve kendiliğinden dalga üretimini de gösteriyor.”

Deneysel model kara delik fiziğinin gizemlerini masa üstü bir laboratuvar modeline dönüştürerek, derin kozmik süreçleri anlamak için yeni yollar açıyor. Araştırmacılar gelecekte kuantum vakum dalgalanmalarından kaynaklanan kendiliğinden elektromanyetik dalga üretimini gözlemlemeyi hedefliyor.

Kaynak: [Foruma üye olmadığınız sürece forum içeriğindeki bağlantıları görüntüleyemezsiniz. Foruma üye olmak için TIKLAYIN!]