يغوص العلماء في خفايا وأسرار الثقوب السوداء في حوض استحمام ضخم في جامعة نويتنجهام.
يقول العلماء في التجربة -حسبما ذكره موقع businessinsider- إنهم نجحوا في محاكاة الثقوب السوداء، وقاموا بنشر أول دليل إحصائي على تأثير يسمى «الإشعاع الضوئي المضخم» أو «الإشعاع الفائق»، إذ تقوم موجة بضرب ثقب أسود متحرك يمكن أن تستخرج الطاقة منه.
دوامة الثقب الأسود
قال الباحث ثيو توريس، «هناك جهاز عرض في الوسط يرسم نمطا محددا على الماء، ولدينا كاميرتان على الجانبين لتسجيل هذا النمط، وخلال النظر إلى التجربة من زاويتين مختلفتين تماما مثل أعيننا، يمكّننا ذلك من الرؤية في ثلاثة أبعاد».
وأضاف توريس، أنهم لاحظوا كيف أن نمط الموجات تغيّر بمرورها بدوامة الثقب الأسود في أنظمتهم، وتوصلوا إلى فكرة أن طاقة الموجات تزيد بعد خروجها من الدوامة عما كانت عليه قبل دخولها.
ويقول الفريق، إن تأثير «الإشعاع الفائق» لم تتم ملاحظته بهذا الشكل مسبقا.
وأوضح باتريك، «لقد تمكّنا من إثبات وجود الإشعاع الفائق في دوامة الثقوب السوداء، وهي نتيجة كبيرة بالنسبة لنا، لأن تأثير الإشعاع الفائق كان معروفا منذ السبعينات، ولكن لم يثبت أحد وجوده الحقيقي في هذه الأنظمة المتحركة من وجهة نظر عملية»
والبحث الذي تم نشره في Nature Physics، يمكن أن يساعد على إقامة تجارب مشابهة في مختبرات خاصة، ربما تثبت نظريات مرتبطة بالثقوب السوداء، والتي تم افتراضها فقط دون القيام بتجربة عملية.
منطقة أفق الحدث
قام العلماء بتصميم حوض استحمام خصيصا للتجربة، وبثقب في الوسط. يتم ضخ 2000 لتر من المياه في حوض مغلق لتكوين تدفق متصاعد، تماما كما هو الحال في حوض الاستحمام العادي حينما تتم إزالة المكبس.، ثم يتم توليد موجات صغيرة في ترددات متنوعة لمحاكاة الترددات في الفضاء.
وأوضح الباحث سام باتريك، «على الرغم من أنه ليس لدينا ثقب أسود، تتصرف الموجات السطحية كما لو أن هناك ثقبا أسودا في النظام، وبالتالي يمكننا دراسة هذه الآثار».
والثقوب السوداء هي مناطق كثيفة جدا، تكون فيها قوة الجذب قوية حتى إن فوتونات الضوء لا يمكنها الهرب من قوة الجذب. ومن المعروف أن جاذبية ونقطة الجذب في الثقوب السوداء لا عودة منها وتسمى بـ«أفق الحدث». واقتصرت الدراسة إلى حد كبير على مجال الفيزياء النظرية.
بقيادة الدكتور سيلك وينفرتنر من جامعة علوم الرياضيات، تجربتهم الأولية مستندة إلى نظرية الإشعاع الفائق، أنّ أي موجات تدخل منطقة «أفق الحدث» دون المرور داخلها سيتم سحبها داخل الثقب، ثم خروجها من الجانب الآخر بطاقة أكبر.
وفي الواقع، استخراج الطاقة من الثقوب السوداء يقلل من قوة جذب الثقب الأسود.
حينما يتم إنشاء تأثير الإشعاع الفائق، يلتقط سائل هوائي ثلاثي الأبعاد البيانات.
