Southampton Üniversitesi Fizikçileri İlk Kara Delik Bombasını Laboratuvarda İnşa Etti

Southampton Üniversitesi’nden fizikçiler, laboratuvar ortamında, teoride uzun bir süredir mevcut olan “kara delik bombası” olgusunu gerçeğe dönüştürdüklerini duyurdu. Bu olay, dönen bir kara deliğin enerjisinin, çevresindeki “ayna” benzeri bir sistem aracılığıyla güçlendirilip depolanması ve nihayetinde bir patlama oluşturması temeline dayanmaktadır.

Bilim insanları, uzayda gerçek bir kara delikle bu deneyi gerçekleştirmenin mümkün olmaması nedeniyle, laboratuvarda güvenli bir şekilde bir kara delik modeli oluşturmayı başardı. Ancak, araştırmacılar, sürecin ardındaki fiziksel prensiplerin aynı olduğunu vurgulamaktadır.

Kara delikten enerji çıkarmanın fikri, ilk kez 1969 yılında fizikçi Roger Penrose tarafından ortaya atıldı. Penrose, dönen bir kara deliğe çok yakın bir parçacığın, Albert Einstein’ın Genel Görelilik prensibine göre enerji kazanacağını keşfetti. Bu etki, kara deliğin etrafındaki uzay-zamanı hızlandırarak sürüklemesiyle ortaya çıkmaktadır.

İki yıl sonra, fizikçi Yakov Zeldovich, benzer bir sürecin farklı senaryolarda da gerçekleşebileceğini öne sürdü. Zeldovich, hızlı dönen bir metal silindir etrafında hareket eden ışıkta aynı olgunun gözlemlenebileceğini belirtti. Süperradyans etkisi, silindirin dönüş frekansının ışığın frekansıyla aynı olduğu durumlarda meydana gelebilir.

Zeldovich ayrıca, dönen silindirin etrafına bir silindirik ayna yerleştirerek, enerjinin yansıtılabileceğini ve bir pozitif geri besleme döngüsü oluşturarak enerjinin dışarı atılabileceği veya patlamaya yol açabileceğini öne sürdü. Bu kavram kara deliklere uygulandığında, bir kara delik bombasının üretilebileceği ve büyük miktarda enerji açığa çıkarılabileceği düşünülmektedir.

Ancak, tüm bunlar uzun süre teorik düzeyde kaldı. Southampton Üniversitesi’nden Hendrik Ulbricht ve ekibi, söz konusu deneyi gerçeğe dönüştürerek bu durumu değiştirdi. Ulbricht ve ekibi, Zeldovich’in geri besleme döngüsünü sergilemek için dönen bir alüminyum silindir ve manyetik alanları kullandı. Ulbricht, ilk prototipi 2020 yılında kurduklarını belirtti.

Son deneyde kullanılan düzenek, bir elektrik motoruyla döndürülen alüminyum silindir ve onu çevreleyen metal bobinlerden oluşan üç katmandan oluşmaktadır. Bobinler, silindir etrafında dönen bir manyetik alan oluşturarak, Zeldovich’in öngördüğü gibi daha güçlü bir manyetik alanın ortaya çıkmasını sağlar.

Lizbon Üniversitesi’nden Vitor Cardoso, “Düşük frekanslı bir elektromanyetik dalgayı dönen bir silindire yönelttiğinizde, geri dönen şeyin daha fazla olduğunu görebilirsiniz. Bu gerçekten akıl almaz bir durum” diye açıkladı.

Söz konusu deney, gerçek kara deliklerin etrafındaki parçacıklara nasıl enerji verdiğinin anlaşılmasına yardımcı olabilir.