Ένα πείραμα που παραπέμπει σε επιστημονική φαντασία, αλλά αφορά απολύτως πραγματική φυσική, πέτυχε πρόσφατα μια διεθνής ομάδα φυσικών επιστημόνων. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον αναφέρουν ότι δημιούργησαν στο εργαστήριο την πρώτη «βόμβα μαύρης τρύπας», μια εντυπωσιακή, αλλά ακίνδυνη, απόπειρα μίμησης ενός κοσμικού φαινομένου που προβληματίζει τη θεωρητική φυσική εδώ και δεκαετίες.
Η ιδέα χρονολογείται από το 1969, όταν ο νομπελίστας φυσικός Ρότζερ Πένροουζ πρότεινε ότι η περιστροφή μιας μαύρης τρύπας θα μπορούσε θεωρητικά να επιτρέψει την εξαγωγή ενέργειας από τον ορίζοντα γεγονότων, την περιοχή χωρίς επιστροφή γύρω από μια μαύρη τρύπα— μέσω ενός φαινομένου γνωστού ως Zel'dovich effect.
Στο νέο πείραμα, που ακόμη αναμένει αξιολόγηση από ομοτίμους, ο φυσικός Χέντρικ Ούλμπριχτ και η ομάδα του χρησιμοποίησαν έναν περιστρεφόμενο μεταλλικό κύλινδρο και μαγνητικά πεδία για να προσομοιώσουν τον τρόπο με τον οποίο μια μαύρη τρύπα θα μπορούσε να ενισχύσει ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Όπως εξήγησε ο ίδιος, η σύλληψη του πειράματος ξεκίνησε το 2020, εν μέσω των lockdown της πανδημίας. «Ήμουν πολύ βαριεστημένος, όλα ήταν κλειστά, και ήθελα να κάνω κάτι, έτσι έστησα την πειραματική διάταξη και ξεκίνησα τις δοκιμές. Είδα την ενίσχυση του σήματος και ενθουσιάστηκα. Μπορώ να πω ότι με "έσωσε" εκείνη την περίοδο», ανέφερε στο New Scientist.
Η βασική αρχή είναι ότι μια περιστρεφόμενη επιφάνεια μπορεί, υπό ορισμένες συνθήκες, να ενισχύσει ένα προσπίπτον κύμα, δηλαδή να επιστρέψει περισσότερη ενέργεια από όση δέχτηκε. Αυτό, σε κοσμική κλίμακα, μπορεί να μεταφραστεί σε φαινόμενα τεράστιας έκλυσης ενέργειας κοντά σε πραγματικές μαύρες τρύπες, ενδεχομένως ισοδύναμης με εκείνη μιας υπερκαινοφανούς έκρηξης (supernova).
Το πείραμα, αν και μακριά από τις διαστάσεις του διαστήματος, φαίνεται να επιβεβαιώνει τη θεωρία ότι μπορεί να υπάρξει «ανατροφοδότηση» ενέργειας μέσω παλμικών κυμάτων και περιστροφικής ενίσχυσης, μια μικρογραφία του φαινομένου που, θεωρητικά, θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια «βόμβα μαύρης τρύπας».
Ο καθηγητής Βίτορ Καρντόζο από το Πανεπιστήμιο της Λισαβόνας, σχολιάζοντας το αποτέλεσμα, σημείωσε: «Ρίχνεις ένα κύμα χαμηλής συχνότητας σε έναν περιστρεφόμενο κύλινδρο και παίρνεις πίσω περισσότερο από αυτό που έριξες; Είναι απλώς αδιανόητο».
Η ερευνητική ομάδα εκτιμά ότι η εργασία της θα μπορούσε να οδηγήσει σε καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι μαύρες τρύπες επιταχύνουν σωματίδια στο περιβάλλον τους, αλλά και να προσφέρει νέα δεδομένα για την ίδια τη σκοτεινή ύλη, η οποία εξακολουθεί να παραμένει ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της αστροφυσικής.
Όπως σημειώνεται στο συμπέρασμα του άρθρου τους: «Η παρατήρηση αυθόρμητης παραγωγής κυμάτων και ανεξέλεγκτης ενίσχυσης από το κενό αποτελεί μελλοντική πρόκληση —όμως βάσει των σημερινών ευρημάτων, αυτή η πρόκληση πλέον είναι κυρίως τεχνολογική, όσο δύσκολη κι αν παραμένει».
