Команда ученых из Ноттингемского университета в ходе эксперимента по исследованию поведения черных дыр, смогла смоделировать эффект обратной реакции. В ходе эксперимента впервые удалось экспериментально проследить за изменениями свойств черной дыры от прохождения гравитационных волн.
Для проведения исследования был использован специально разработанный резервуар с водой, с помощью которого ученые моделируют поведение черных дыр. По большому счету, работу устройства можно сравнить с обычной ванной, наполненной водой, в которой выдернули сливную пробку. Дренажный водоворот, образующийся при сливе воды в узкое отверстие, по своим физическим принципам аналогичен движению вещества в «гравитационном водовороте» реальной черной дыры.
Так, волны, проходящие слишком близко к краю завихрения водоворота, затягиваются в него без возможности избежать попадания в сливное отверстие. Данный эффект полностью аналогичен тому, как окружающие поля влияют на эволюцию черных дыр. Именно поэтому подобные системы все чаще используются в качестве средства для лабораторной проверки гравитационных явлений.
«Долгое время не было ясности в том, приводит ли обратная реакция к каким либо измеримым изменениям в аналоговых системах с движущимся потоком жидкости. Мы продемонстрировали, что экспериментальные черные дыры, так же как и реальные гравитационные черные дыры, по сути своей являются системами с обратной реакцией. Что нас действительно поразило, так это то, что обратная реакция настолько велика, что падение уровня жидкости видно даже на глаз», — поделился впечатлениями от эксперимента доктор Сэм Патрик из Ноттингемского университета.
В данном случае, такая симуляция впервые позволила показать, как волны, попадающие в центр завихрения, меняют свойства черной дыры. Дело в том, что проходя через дренажный водоворот, волны выталкивают большее количество воды в сливное отверстие, из-за чего меняется объем жидкости в резервуаре. Изменение уровня воды соответствует изменению свойств черной дыры в экстраполяции на реальный космический объект.
Отметим, что на исследование черных дыр в данном университете было выделено дополнительное финансирование в размере более 4 млн. фунтов стерлингов. Эти деньги пойдут на реализацию трехлетнего проекта, направленного на дальнейшее понимание физики ранней Вселенной и гравитационных черных дыр.