Bilim insanları “kara delik bombası” yaptıklarını açıkladı

Bilim insanları teorik olarak uzun müddettir varlığı bilinen fakat şimdiye dek hiç gerçekleştirilmemiş bir konsepti hayata geçirdiklerini duyurdu: Kara delik bombası. Lakin tasaya gerek yok; bu “bomba” ne gerçek bir kara delik içeriyor ne de Dünya için bir tehlike içeriyor. Araştırmacılar, bu deneyi sırf kara deliklerin güç davranışlarını anlamak emeliyle gerçekleştirdiklerini vurguluyor.

Kara delikten güç çalma fikri

Kara delikler çoklukla her şeyi içine çeken, kaçışı imkansız kozmik tuzaklar olarak bilinir. Lakin olay ufkunun çabucak dışındaki “ergosfer” ismi verilen bölgede işler biraz daha farklı ilerliyor. 1969 yılında ünlü Nobel ödüllü fizikçi Roger Penrose, dönen bir kara deliğin bu bölgesinde, parçacıkların gücünün artırılabileceğini öne sürmüştü. Elhasıl, bir kara deliğin dönüş gücü, gerçek kurallarda bir tür kozmik jeneratöre dönüşebilirdi. Bu fikir, kara deliklerin büsbütün “enerji yutan” değil, muhakkak şartlarda güç veren yapılar olabileceğini ortaya koymuştu.

Penrose tarafından tanımlanan süreçteki parçacıkların yörüngeleri.

Öte yandan 1971’de Sovyet fizikçi Yakov Zel’dovich, Penrose’un fikrini daha da ileri götürerek kara delik olmadan da birebir prensibin gözlemlenebileceğini savunmuştu. Hatta Zel’dovich’e nazaran, bir kara deliğin etrafında dönen bir “aynalar” sistemi dahil edilirse düşük frekanslı elektromanyetik dalgalar kara deliğe tekrar tekrar yine yönlendirilip güçlendirilebilir; bu da bir çeşit olumlu geri besleme tesiriyle enerjiyi büyütebilirdi.

Sonrasında takip eden yıllarda William Press ve Kip Thorne ise bu fikirler temelinde “kara delik bombası” fenomenini önermişti. Bu fikir, kara deliğe yaklaşan bir dalganın, kara deliğin dönüş gücünden faydalanarak daha güçlü biçimde geri yansıyacağı olgusuna dayanıyor. Şayet bu dalga, kara deliğin etrafına kuramsal olarak yerleştirilen yansıtıcı bir “ayna” ile tekrar tekrar kara deliğe yönlendirilirse, her dönüşte güç kazanır ve sonunda kontrolsüz bir güç birikimiyle patlamaya misal bir duruma yol açabilir. Kara delik bombası tanımlaması da buradan geliyor. Çünkü burada bir süpernova dengi bir güçten bahsediliyor.

Garip olsa da, fikir genel görelilikle kusursuz bir biçimde uyuşuyor. Emilen modülün negatif gücü aslında kara deliğin kütlesini ve dönüşünü azaltıyor ve kaçan modülün fizik maddelerini ihlal etmeden güç kazanmasına müsaade veriyor.

Deneyle kanıtlandı

Southampton Üniversitesi’nde fizik profesörü Hendrik Ulbricht tarafından gerçekleştirilen deneyde ise Zel’dovich ile Press ve Thorne’ın teorilerini birebir uygulamaya dökmeyi başardı. Deney düzeneği son derece inançlı ve kontrollüydü: Dönen bir alüminyum silindir, etrafını çevreleyen ve farklı süratlerde dönebilen elektromanyetik bobinlerin içine yerleştirildi. Bu manyetik alanlar, kara delik etrafındaki uzay-zaman bükülmesini taklit ediyor.

Deney sırasında silindir, manyetik alandan daha süratli döndüğünde, manyetik alanın gücünde gözle görülür bir artış meydana geldi. Bu durum, kara delik teorisindeki güç artırımı sisteminin bir gibisi olarak bedellendiriliyor.

Deney burada da bitmedi. Silindirin etrafına bir tıp elektromanyetik “ayna” olan rezonans devresi ekleyen grup harika bir şey gözlemledi. Yalnızca rastgele art plan gürültüsünden elektromanyetik dalgalar gitgide güçlenmeye başladı; kara delik bombasında tanım edilen şeyin birebiri.

Araştırmacılar, bu “kara delik bombası” modelinin sırf kara deliklerin enerjiyi nasıl aktardığını anlamakla kalmayıp, kainatın yüzde 27’sini oluşturduğu düşünülen karanlık maddeyi açıklamakta da ipuçları verebileceğini düşünüyor.