Bilim insanları kara delik bombası yaptı: “Akıl almaz bir şey”

İngiltere’deki Southampton Üniversitesi’nden fizikçiler, laboratuvar ortamında, ilk kara delik bombasını inşa ettiklerini açıkladı.

Uzun süredir teoride mevcut olan “kara delik bombası” olgusu, dönen bir kara deliğin enerjisinin, çevresine yerleştirilmiş “ayna” gibi yansıtıcı bir sistem sayesinde güçlendirilip biriktirilmesi ve sonunda bir patlama oluşturması fikrine dayanıyor.

Yeni araştırmada bilim insanları bunu uzaydaki gerçek bir kara delikle yapmaları mümkün olmayacağı için laboratuvardaki bir kara delik modeli üzerinde güvenli biçimde inşa etmeyi başardı. Ancak araştırmacılar sürecin ardındaki fiziksel prensiplerin tamamen aynı olduğunu ifade ediyor.

Bir kara delikten enerji çıkarma fikri ilk kez 1969 yılında fizikçi Roger Penrose tarafından önerilmişti. Penrose, dönen bir kara deliğin çok yakınından geçen bir parçacığın, ünlü fizikçi Albert Einstein’ın formüle ettiği Genel Görelilik prensibi nedeniyle enerji kazanacağını fark etmişti. Bu etki, kara deliğin çevresindeki uzay-zamanı sürükleyip hızlandırmasıyla ortaya çıkıyordu.

İki yıl sonra, bir başka fizikçi Yakov Zeldovich, benzer bir sürecin başka senaryolarda da gerçekleşebileceğini fark etmişti. Örneğin, hızlı dönen bir metal silindir etrafında hareket eden ışıkta da aynı olgu gözlemlenebiliyordu. Zeldovich, “süperradyans” denen bu etkinin, silindirin dönme frekansı ışığın frekansıyla aynı olduğu sürece meydana gelebileceğini hesapladı. Ancak bu hız inanılmaz derecede yüksekti.

Zeldovich ayrıca, dönen silindirin etrafını yine silindirik bir aynayla çevreleyerek, enerjinin yansıtılabileceğini ve bir pozitif geri besleme döngüsü oluşturabileceğini, böylece enerjinin ya dışarı atılabileceğini ya da bir patlamaya yol açabileceğini öne sürmüştü. Bu fikir kara deliklere uygulandığında, bir kara delik bombasının üretilebileceği ve bir süpernova kadar enerji açığa çıkarabileceği düşünülüyor.

Ancak bütün bunlar uzun süre boyunca teorik düzeyde kalmıştı. Southampton Üniversitesi’nden Hendrik Ulbricht ve ekibinin bahsi geçen deneyi bunu değiştirdi. Ulbricht ve ekibi dönen bir alüminyum silindir ve manyetik alanları kullanarak Zeldovich’in geri besleme döngüsünü sergilemenin bir yolunu buldu. New Scientist’e yaptığı açıklamada Ulbricht ilk prototipi 2020 yılında kurduklarını belirtti.

Son çalışmada kurulan yeni düzenek, bir elektrik motoru tarafından döndürülen alüminyum silindirden ve onu çevreleyen, metal bobinlerden oluşan üç katmandan meydana geliyor. Bobinler, silindirin etrafında benzer hızda dönen bir manyetik alan oluşturuyor. Bu düzenekte bobinler ayna, manyetik alan ise ışık işlevi görüyor ve Zeldovich’in öngördüğü gibi, silindirden yayılan daha güçlü bir manyetik alan oluşuyor.

Portekiz’deki Lizbon Üniversitesi’nden Vitor Cardoso,New Scientist’e, “Düşük frekanslı bir elektromanyetik dalgayı dönen bir silindire yönlendiriyorsunuz ve size geri dönen şeyin daha fazla olduğunu görüyorsunuz. Bu gerçekten akıl almaz bir şey” açıklamasında bulundu.

Söz konusu deney gerçek kara deliklerin çevrelerindeki parçacıklara nasıl enerji verdiğinin anlaşılmasını sağlayabilir.