Wielkie zjawisko, które przez 50 lat pozostawało w teorii, zostało udowodnione

W 1972 roku fizycy William Press i Saul Teukolsky zaproponowali, że fale emitowane przez obracającą się czarną dziurę będą rosły wykładniczo, jeśli zostaną przekształcone przez lustra i przekierowane z powrotem do czarnej dziury. Scenariusz ten nazwano „bombą czarnej dziury”. Po półwieczu tę teoretyczną konstrukcję po raz pierwszy potwierdzono eksperymentalnie.

W ramach nowego badania naukowcy z Uniwersytetu w Southampton, Uniwersytetu w Glasgow i Instytutu Fotoniki i Nanotechnologii Włoskiej Narodowej Rady ds. Badań Naukowych przygotowali eksperymentalną instalację. W eksperymencie wykorzystano aluminiowy cylinder obracany przez silnik elektryczny oraz trójwarstwowy system cewek metalowych umieszczonych wokół niego. Cewki te działały jak „lustra”, wytwarzając i odbijając pola magnetyczne.

Zaobserwowano, że gdy na cylinder skierowano słabe pole magnetyczne, cylinder odbił to pole w formie wzmocnionej. Był to eksperymentalny dowód zjawiska zwanego nadpromieniowaniem.

W kolejnym kroku usunięto początkowo stosowane słabe pole magnetyczne. Tym razem jednak system zaczął wytwarzać własne fale. Cewki gromadziły energię poprzez prędkość obrotową i siłę odbitych fal. Proces ten wykazał, że efekt Zeldowicza działał w pełni.

W 1971 roku białoruski fizyk Jakow Zeldowicz zasugerował, że wirujący obiekt może wzmacniać energię zamiast ją pochłaniać, jeżeli jego powierzchnia porusza się szybciej niż nadchodzące fale. Eksperyment potwierdził również tę prognozę. „To pokazuje nie tylko wzmocnienie, ale także niestabilność i generowanie fal spontanicznych” – powiedziała Maria Chiara Braidotti z Uniwersytetu w Glasgow.

„Tak intensywnie testowaliśmy system, że czasami elementy obwodów eksplodowały” – powiedziała Marion Cromb z University of Southampton, dodając, że eksperyment był zarówno ekscytujący, jak i trudny pod względem technicznym.

Choć w wyniku tego eksperymentu nie powstała prawdziwa czarna dziura, wyniki pokazują, że uniwersalne zasady, takie jak superpromieniowanie i wzrost wykładniczy, nie ograniczają się wyłącznie do czarnych dziur.