Исследователи высказывают мнение о том, что черные дыры не являются абсолютно замкнутыми объектами и способны к утечке вещества из зоны их гравитационного притяжения. Данная гипотеза вытекает из предположения о влиянии квантовых явлений на структуру подобных объектов: существует вероятность прохождения частиц сквозь энергетический барьер посредством туннельного эффекта. Благодаря этому процессу черные дыры могут постепенно терять массу.

Частицы, покидающие гравитационную ловушку черной дыры, получили наименование излучения Хокинга – в честь Стивена Хокинга, Stephen Hawking). Доселе подобного уровня активности не фиксировалось за пределами Земли, поскольку оно предположительно должно быть крайне незначительным. Специалисты применяют искусственно созданные условия в лабораториях, имитирующие для изучения свойств чёрных дыр и попытки постичь природу излучения Хокинга.

Природа формирования излучения Хокинга в условиях гравитации остаётся не до конца ясной. Группа исследователей из разных стран смоделировала процесс генерации этого излучения, используя среду с особыми оптическими свойствами и выявила довольно простой способ его возникновения. Их исследование, опубликована в журнале Nature.

При создании моделей излучения Хокинга обычно применяется последовательность квантовых процессов, которые приводят к возникновению этого излучения. Для проведения экспериментов ученые применили систему, имитирующую эти процессы с использованием оптоволоконной технологии, горизонта событий и точное математическое описание. Отказавшись от сложной последовательности этапов, они выявили доказательства простого прямого способа создания излучения и проанализировали его воздействие на всю совокупность взаимодействующих элементов. Стало известно, что в формуле, определяющей взаимодействие лазерного луча с веществом, присутствует компонент, который ранее игнорировался из-за своей незначительности; он отвечает за формирование пар элементарных частиц – материи и антиматерии, необходимых для излучения Хокинга. С его помощью стало возможным описать возникновение этого явления в один этап.

«Это делает теоретическое осмысление более доступным и предоставляет новые инструменты для расчётов в подобных системах. Вероятно, это поможет разобраться в том, как возникает излучение Хокинга при взаимодействии с гравитацией», — комментирует ведущий автор публикации Лоренцо М. Прокопио. Lorenzo M. Procopio).

Полученные результаты показали, что излучение Хокинга оказывает воздействие на всю рассматриваемую структуру и активно взаимодействует с ней. Понимание этого взаимодействия критически важно для оценки стабильности черных дыр и их способности сохранять теряют свою массу. Изучение обратной связи в лабораторной обстановке предоставляет ученым беспрецедентную возможность анализировать явления, которые были бы трудно наблюдаемы во Вселенной из-за огромных размеров космических объектов.

Evgenia Vavilova

193 статей

Она в основном пишет о науках, таких как физика и химия; увлекается нанотехнологиями, шестиугольными структурами и утконосами.

Показать больше

<!—

.shesht-social-sharing-block {
margin-top: -40px;
}

—>

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram