شبیه‌سازی سیاه‌چاله‌های مرموز در انگلیس

دانشمندان بریتانیایی محیط سیاه‌چاله‌ها را در یک آزمایشگاه پیشرفته شبیه‌سازی کردند تا درک ما از این پدیده‌های مرموز فضایی را ارتقا دهند.

کد خبر: ۶۳۶۵۱۹

تاریخ: ۲۷ تير ۱۴۰۲ - ۱۴:۲۲

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از گاردین، سیاه‌چاله‌های مرموز یکی از نیرومندترین موجودات کیهانی هستند که در مرکز کهکشان‌ها کمین کرده‌اند.

این هیولاهای کیهانی تأثیر دراماتیک و پیچیده‌ای بر محیط اطراف خود دارند که این به خاطر این واقعیت است که سیاه‌چاله‌ها دارای جاذبه گرانشی قدرتمندی هستند که می‌توانند هر چیزی، حتی نور را جذب کنند و ببلعند.

اکنون «آزمایشگاه سیاه‌چاله» تحت اختیار پروفسور سیلک واینفورتنر در دانشگاه ناتینگهام، شرایط را برای درک بهتر ماهیت مرموز سیاه‌چاله‌ها شبیه‌سازی کرده است.

بر اساس گزارش‌ها، تیم آزمایشگاه در حال برانگیختن یک سیاه‌چاله در یک «حمام با فناوری پیشرفته» است تا درک ما از سیاه‌چاله‌ها را افزایش دهد.

پروفسور واینفورتنر می‌گوید: وقتی به سیاه‌چاله‌ها فکر می‌کنید، ترسیدن آسان است. تمام اثرات پیش‌بینی‌شده در اطراف سیاه‌چاله‌ها بسیار جادویی، خارق العاده و عجیب و غریب به نظر می‌رسند.

شبیه‌سازی سیاه‌چاله

در این آزمایشِ در حال انجام، شرایط سیاه‌چاله با کمک یک گرداب کوچک تولید شده در داخل یک شیشه ناقوس‌شکل از هلیوم اَبَرسیال برانگیخته می‌شود، در حالی که برای نشان دادن ماهیت کوانتومی یک سیاه‌چاله، هلیوم تا منفی ۲۷۱ درجه سانتیگراد سرد می‌شود.

پژوهشگران به طور خاص هلیوم را انتخاب کردند، زیرا گرداب آن فقط می‌تواند به اندازه مشخصی بچرخد و در مقایسه با آب بهتر است، چرا که در محدوده سرعتی پیوسته می‌چرخد.

امواج ایجاد شده روی سطح هلیوم شبیه تشعشعی است که به یک سیاه‌چاله نزدیک می‌شود و دانشمندان با استفاده از دوربینی با وضوح بالا با دقت نانومتری این اثر موج‌دار را از نزدیک مطالعه می‌کنند.

پروفسور واینفورتنر و همکارانش این آزمایش را برای بررسی پدیده‌ای به نام ابرتشعشع(superradiance) طراحی کردند.

سیاه‌چاله احتمالاً هر نوری را که به مجاورت آن می‌رسد، به مقادیر زیادی انرژی تبدیل می‌کند، در حالی که سیاه‌چاله باید به آرامی بچرخد تا این فرآیند انجام شود.

این پدیده تا این لحظه فقط به صورت تئوری و بدون اینکه دلیل مستقیمی مبنی بر آن در دست باشد، مورد بررسی قرار گرفته بود.

آزمایشی مفید برای درک تشعشع هاوکینگ

با تحریک هلیوم ابرسیال، دانشمندان می‌توانند درک بهتری از علل زمینه‌ای که در سیاه‌چاله رخ می‌دهند و ممکن است اثرات کوانتومی از خود نشان دهند، به عنوان مثال، انحنای فضا-زمان ناشی از کشش گرانشی شدید یک سیاه‌چاله به دست آورند.

این سناریوی مبتنی بر آزمایشگاه به طور بالقوه می‌تواند برای درک بهتر تشعشع هاوکینگ که تابش حرارتی آزاد شده خود به خودی توسط سیاه‌چاله‌هاست، استفاده شود.

از سوی دیگر، می‌تواند بینشی در مورد سیگنال‌های امواج گرانشی ارسال شده در سراسر جهان از ادغام مهیب و فاجعه بار سیاه‌چاله‌ها ارائه دهد. این سیگنال‌ها اغلب توسط آشکارسازهای امواج گرانشی زمینی شناسایی می‌شوند.

بر اساس گزارش‌ها، این آزمایش شبیه‌سازی جدید با کمک مالی پنج میلیون پوندی بین هفت موسسه بزرگ بریتانیا تامین شده است.