Kara delikten enerji çıkarma fikri ilk olarak 1969 yılında fizikçi Roger Penrose tarafından ortaya atıldı.
Kara delik bombası, laboratuvarda dönen bir silindir ve manyetik bobinlerden yapılmış bir oyuncak modeli olarak gerçekleştirildi. Bombayı incelemek gerçek kara delikleri daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir.
Fizikçiler, enerjinin bir kara delik tarafından yükseltildiği ve patlama gerçekleşene kadar çevredeki aynalar tarafından hapsedildiği uzun süredir düşünülen bir fenomen olan ilk kara delik bombasını inşa ettiler.
Neyse ki, bu versiyon uzaydaki gerçek bir kara delik kullanmaktan ziyade sadece güvenli bir maket model, ancak fiziksel ilkeler aynı olduğundan, bunu incelemek araştırmacıların gerçek kara deliklerin nasıl döndüğünü daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.
Kara deliklerin bilindiği bir şey varsa, o da doymak bilmez, kaçınılmaz yerçekimleridir. Bir kara deliğe bir şeyler girer. Gerçekten çok fazla veri elde edemezsiniz.
Olay ufkunun ötesinden, bildiğimiz kadarıyla bu doğrudur. Ancak bir kara deliğin etrafındaki uzaydan bir şeyler elde edebilirsiniz.
KARA DELİK BOMBASI NASIL ORTAYA ÇIKTI
Roger Penrose'un 1971'de önerdiği gibi, dönen bir kara deliğin güçlü dönme enerjisi, yakındaki parçacıkların enerjisini yükseltmek için kullanılabilir.
Daha sonra fizikçi Yakov Zel'Dovich, bu fenomeni eylem halinde görmek için bir kara deliğe ihtiyaç olmadığını anladı. Bir rezonans odasında dönen eksenel simetrik bir cismin, çok daha küçük bir ölçekte de olsa aynı enerji transferini ve amplifikasyonu üretebileceğini düşündü.
Daha sonra diğer fizikçiler tarafından yapılan çalışmalar, eğer tüm aygıtı bir aynanın içine yerleştirirseniz, pozitif bir geri besleme döngüsünün oluştuğunu ve enerjinin sistemden patlayarak çıktığı ana kadar yükseldiğini buldu.
Penrose tarafından açıklanan süreçte parçacıkların yörüngeleri
Bu konsepte kara delik bombası adı verildi ve İngiltere'deki Southampton Üniversitesi'nden Marion Cromb liderliğindeki bir fizikçi ekibi artık bunu hayata geçirdiklerini iddia ediyor.
Deneyleri anlatan bir makalenin ön baskı sunucusu arXiv'e yüklendi:
“Bomba", herhangi bir tehlike oluşturmayan, kontrol edilebilir hızlarda etrafında dönen manyetik alanlar üreten bobin katmanlarının içine yerleştirilmiş dönen bir alüminyum silindirden oluşur.
Yer çekiminin uzay-zamanı büktüğünü biliyoruz. Bir kara deliğin yer çekimi alanı o kadar güçlüdür ki, sadece uzay-zamanı bükmekle kalmaz, aynı zamanda onu dönüşüyle birlikte sürükler. Buna kare sürükleme denir.
Parçacıklar kütleçekimsel olarak etkilenen uzay-zamanda hareket ettiğinde, kendi hızlarında hızla ilerlerler. Ancak eğer bu uzay-zaman hareket ediyorsa ve parçacıklar bu hareketle aynı yönde hareket ediyorsa, hareket eden uzay-zamanın dışındaki herkese daha hızlı hareket ediyor gibi görünürler; bir havaalanında yürüyen merdivende yürümeye benzer.
Parçacık hareket eden uzay-zamandan çıktığında daha fazla momentuma sahip olur.
Bu kütle çekim etkisini deneysel olarak tekrarlayamayız; ekibin deneyinin yaptığı şey, parçacıkların yerine manyetik alanları kullanarak bunu simüle etmek ve sistemin etrafındaki bobinleri, geri bildirim döngüsünü üretmek için reflektör görevi görüyor.
Fizikçiler, deney sırasında, silindir manyetik alandan daha hızlı ve manyetik alanla aynı yönde döndüğünde, manyetik alanın, silindir olmadığı zamana kıyasla güçlendirildiğini buldular. Ancak, silindir manyetik alandan daha yavaş döndüğünde, manyetik alan sönümleniyor.
Bu gerçekten ilginç bir sonuç, çünkü onlarca yıl önce açıklanan teorilere dayanan çok net bir amplifikasyon etkisini ortaya koyuyor.
Araştırmacılar makalelerinde, "Sistem, Zel'dovich'in kendiliğinden oluşumun gözlemlenmesi için öne sürdüğü deneysel koşulları ve ayrıca Press ve arkadaşları tarafından kara delik bombaları için özetlenen koşulları karşılıyor" diye yazıyor.
Deneydeki Zel'dovich amplifikasyon koşulunu gösteren bir diyagram.
Makalede, "Burada sunulan deneyler, ilk olarak 1971 yılında Zel'dovich tarafından ortaya atılan ve daha sonra Press ve Teukolsky tarafından kara delik bombası kavramına dönüştürülen dönen soğurucu yükseltecin doğrudan gerçekleşmesidir." denildi.
Kara delikleri doğrudan inceleyemediğimiz için, bu gibi analoglar özelliklerini anlamak için mükemmel bir yoldur. Herhangi bir potansiyel pratik uygulamayı belirlemek çok daha fazla geliştirme ve test gerektirir.
Ancak şimdilik deney, evrendeki yer çekimi açısından en uç nesnelerin fiziğini daha iyi anlamak adına önemli bir adım olabilir.
Sciencealert, NewScience
Yorum Yap