Физики зафиксировали излучение черной дыры

Группа итальянских ученых в лабораторных условиях получила излучение черной дыры, впервые предсказанное физиком Стивом Хокингом в 1974 году.

Согласно существующим представлениям, Вселенная заполнена постоянно рождающимися парами частиц и античастиц. Вскоре после рождения они аннигилируют друг с другом, и равновесие не нарушается. Однако рядом с черными дырами ситуация может меняться.

Черные дыры, возникающие в результате гравитационного коллапса массивных звезд, обладают столь сильным тяготением, что его нельзя преодолеть, не превысив скорость света. Никакие объекты или излучение не могут вырваться из-за границы воздействия черной дыры, которая получила название горизонт событий.

Хокинг предсказал, что судьба частиц, рождающихся рядом с горизонтом событий, может сильно отличаться - одна из пары может попасть за него и исчезнуть из нашего мира, а вторая может остаться на свободе. Таким образом, черные дыры должны являться источником потока элементарных частиц, который и получил название излучение Хокинга. Благодаря этому излучению черные дыры могут постепенно испаряться.

Однако до сих пор никаких следов этого излучения в природе не было обнаружено.

Франко Бельджорно из университета Милана и его коллеги заявили, что они смогли получить излучение Хокинга, обстреливая мощными импульсами инфракрасного лазерного излучения образцы так называемого метаматериала, в толще которого показатель преломления света меняется.

Экспериментаторы подобрали оптические свойства этого материала таким образом, что из-за роста коэффициента преломления свет замедляется.

"Подобрав соответствующие параметры, можно заставить световые волны остановиться на месте", - пишут ученые. Таким образом, в эксперименте создается искусственный горизонт событий, который свет не может преодолеть.

Пары частиц, которые будут рождаться рядом с этим горизонтом, должны вести себя так же, как частицы рядом с настоящей черной дырой - одна частица из пары может попасть в ловушку за горизонт событий, а вторая - отправиться дальше.

В эксперименте Бельджорно и его коллеги действительно наблюдали излучение с длиной волны 850 нанометров, хотя исходное лазерное излучение имело длину волны 1055 нанометров.

Авторы работы отмечают, что они исключили все другие возможные нехокинговские источники излучения, и они действительно наблюдали искусственное излучение черных дыр.

Напомним, ранее в галактике NGC 7793 астрономы обнаружили черную дыру, которая выдувает из раскаленного газа пузыри, размер которых достигает тысячи световых лет.