Μια μαύρη τρύπα στο εργαστήριο, Light-bending black hole mimic is first you can watch

Κάμψη του φωτός στο εργαστήριο, όπως ακριβώς θα συνέβαινε από πραγματική μαύρη τρύπα. Light curving through the proton sphere, just as it would around a black hole (Image: C. Sheng, H. Liu, Y. Wang, S. N. Zhu and D. A. Genov)

Οι μαύρες τρύπες είναι γνωστό πως «καταπίνουν» ανεπιστρεπτί οποιοδήποτε αντικείμενο – ακόμα και το φως – περάσει από το όριο που ονομάζεται ορίζοντας των γεγονότων.

Ακριβώς έξω από τον ορίζοντα των γεγονότων, υπάρχει ένα άλλο όριο που αποκαλείται «σφαίρα» φωτονίων». Μια ακτίνα φωτός που πλησιάζει αυτή τη νοητή σφαίρα δεν πέφτει μέσα στην τρύπα, αλλά καμπυλώνεται και τίθεται σε τροχιά γύρω της για πάντα.

Οι αστρονόμοι δεν έχουν παρατηρήσει ποτέ μια σφαίρα φωτονίων γύρω από μαύρες τρύπες, διότι εξ’ ορισμού το φως δεν μπορεί να δραπετεύσει και να φτάσει στα μάτια μας. Αυτό όμως δεν σημαίνει πως είναι αδύνατη η πειραματική μελέτη του φαινομένου.

It isn't dangerous -- but the plastic black hole is helping to demystify one of nature's weirdest objects and might have applications for energy-harvesting devices.

Για να απεικονίσει αυτή τη διαδικασία ο ερευνητής Hui Liu και οι συνεργάτες τους στο Πανεπιστήμιο Nanjing στην Κίνα κατασκεύασαν μια τεχνητή μαύρη τρύπα. Εννοείται πως σε ένα γήινο εργαστήριο είναι αδύνατον να κατασκευαστεί μια πραγματική μαύρη τρύπα, αλλά ακόμα κι αν αυτό ήταν δυνατό να γίνει, θα ήταν καταστροφικά επικίνδυνη εξαιτίας του ισχυρότατου βαρυτικού της πεδίου.

Έτσι ο Liu και οι συνεργάτες του δημιούργησαν κάτι πολύ απλούστερο: ένα φύλλο από ειδικά κατασκευασμένο πλαστικό που μιμείται την δράση της βαρύτητας στο φως, εξαιτίας του μεταβαλλόμενου δείκτη διάθλασής του. Ο δείκτης διάθλασης ενός διαφανούς υλικού καθορίζει το πόσο θα καμφθεί μια ακτίνα φωτός από την αρχική του πορεία. Ο Liu και οι συνεργάτες του ρύθμισαν τον δείκτη διάθλασης του υλικού τους κατά τέτοιο τρόπο ώστε να καμπυλώνει το φως όπως ακριβώς μια μαύρη τρύπα.