Naukowcy z University of Nottingham w Wielkiej Brytanii dokonali przełomu, tworząc w laboratorium coś, co nazwali „kwantowym tornadem”. Jest to wir superpłynny, generowany w helu schłodzonym do temperatury bliskiej zera absolutnego, który naśladuje zachowanie czarnych dziur. To osiągnięcie otwiera nowe możliwości w badaniu najbardziej ekstremalnych obiektów we wszechświecie.
Czarne dziury to jedne z najbardziej fascynujących i tajemniczych obiektów kosmicznych. Ze względu na ich niezwykłe właściwości, takie jak niewydzielanie detektowalnego promieniowania, bezpośrednie badanie czarnych dziur jest niezwykle trudne. Jednak dzięki teoretycznym modelom możemy opisać ich zachowanie z dużą dokładnością.
Aby lepiej zrozumieć czarne dziury, naukowcy tworzą analogi tych kosmicznych olbrzymów. Wcześniejsze eksperymenty wykorzystywały wiry wodne do symulowania zachowania czarnych dziur. Jednak zespół kierowany przez fizyka Patrika Švančarę posunął się o krok dalej, używając do tego celu superpłynnego helu.
Hel-4, izotop helu, został schłodzony do temperatury -271 stopni Celsjusza, tuż powyżej zera absolutnego. W tak niskiej temperaturze bosony w helu-4 spowalniają, zaczynając zachowywać się jak jeden „superatom” – płyn bez lepkości, czyli superpłyn.
Wykorzystując niezwykłe właściwości kwantowe superpłynnego helu-4, naukowcy stworzyli coś na kształt „kwantowego tornada”. To skoncentrowane zjawisko przypomina mały wir, osiągając siłę przepływu bezprecedensową w świecie kwantowych płynów.
Badając to kwantowe tornado, badacze dostrzegli podobieństwa między przepływem wiru a wpływem wirującej czarnej dziury na zakrzywioną przestrzeń czasową wokół niej. Obserwacje te mogą być kluczowe do dalszego rozumienia, jak pola kwantowe zachowują się w zakrzywionych przestrzeniach czasowych wokół astrofizycznych czarnych dziur.
To badanie jest dopiero początkiem. Eksperyment, który okazał się działać zgodnie z oczekiwaniami, może otworzyć nowe obszary nauki o czarnych dziurach, umożliwiając głębsze zrozumienie jednych z najbardziej zagadkowych zjawisk we wszechświecie.
Źródło: Nature
