عندما يكون الثقب الأسود نشطًا ، فإننا نميل إلى التركيز على تأثيره على المادة التي يمتصها. من المنطقي القيام بذلك ؛ الثقوب السوداء يصعب فهم أنفسهم. لكن من المتوقع أيضًا أن يكون للتفاعل بين الثقب الأسود والمادة تأثير على الثقب الأسود – فمع اكتسابه للمادة ، يجب أن يكتسب أيضًا كتلة.
تُعرف ردود التعليقات القليلة هذه – خاصة تلك التي تم تجاهلها سابقًا على أنها تافهة – باسم ردود فعل سلبية، وقد لاحظ العلماء للتو نظيرًا للثقوب السوداء خاصًا بالثقوب السوداء ، ويمكن رؤيته في الماء الذي يتدفق عبر البالوعة.
إنه اكتشاف يمكن أن يساعد في دراسة ظاهرة الثقوب السوداء شديدة الدقة بالنسبة لأجهزتنا الحالية ، مثل إشعاع هوكينغ يعتقد أنها تنبعث من الثقوب السوداء. هذا نوع نظري من إشعاع الجسم الأسود الذي من شأنه في النهاية – بعد وقت طويل جدًا – رؤية ثقب أسود يتبخر تمامًا ، بشرط ألا ينمو على الإطلاق.
من أجل دراسة الأجسام الكونية بتفاصيل أكثر مما نستطيع على مسافات شاسعة من الفضاء ، يمكن إنشاء نسخ صغيرة أو ما شابه في المختبر. مثل ، على سبيل المثال ، تجربة حديثة لإعادة إنتاج ضغوط نواة القزم الأبيض.
تعد نظائر الثقب الأسود طريقة رائعة لمعرفة المزيد عن هذه الكائنات الغامضة ، ويمكن أن تساعد الأنواع المختلفة في الكشف عن أسرارها بطرق متعددة.
تم استخدام كل من الألياف الضوئية ومكثفات بوز-آينشتاين لمعرفة المزيد عن إشعاع هوكينغ. لكن أحد أبسط هذه الأمور يتعلق بكيفية تغذية الثقوب السوداء: دوامة حوض التصريف.
يمكن مقارنة تراكم الثقوب السوداء بالمياه التي تدور في البالوعة. عند معالجة المادة مثل تموج في مجال ما ، يمكن للماء أن يحل محل الزمكان نفسه ، أو مجال تموج من النشاط الكمي.
قد يكون قياس ردود أفعال التموجات عندما يختفي الماء في الصرف الدوامي شيئًا ما يقوله عن موجات الطاقة التي تختفي في ثقب أسود.
حوض دوامة الثقب الأسود التناظرية. (جامعة نوتنغهام)
من هذه النظائر ، تعلمنا الكثير عن تأثير الثقوب السوداء على الفضاء والمادة من حولها. ولكن مع وجود مضخة مياه خارجية تحافظ على استقرار خلفية النظام ، لم يكن من الواضح ما إذا كان نظير الثقب الأسود للماء سيكون له الحرية في التفاعل مع الأمواج.
هذه المجموعة من التجارب هي المرة الأولى التي تظهر فيها دوامة حوض التصريف تأثيرًا على الثقب الأسود نفسه.
“لقد أظهرنا أن الثقوب السوداء التناظرية ، مثل نظيراتها في الجاذبية ، هي بطبيعتها أنظمة رد فعل عكسي” ، يقول الفيزيائي سام باتريك من جامعة نوتنغهام في المملكة المتحدة.
“لقد أظهرنا أن الموجات التي تتحرك في حوض التصريف تدفع الماء إلى فتحة السدادة ، مما يغير بشكل كبير معدل التصريف وبالتالي قوة الجاذبية الفعالة للثقب الأسود التناظري.
عندما تم إرسال الأمواج عبر النظام إلى الصرف ، قاموا بدفع المياه الإضافية ، مما أدى إلى تسريع عملية “التراكم” بشكل كبير لدرجة أن مستويات المياه في الحوض انخفضت بشكل ملحوظ ، على الرغم من أن مضخة واحدة حافظت على نفس مستوى المياه الواردة.
قال الباحثون إن هذا التغيير في مستوى الماء يتوافق مع تغير في خصائص الثقب الأسود.
قد تكون هذه معلومات مفيدة للغاية ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الزيادة في الكتلة تغير قوة الجاذبية للثقب الأسود – فهي تغير الطريقة التي يشوه بها الثقب الأسود الزمكان المحيط به ، وكذلك تأثير الثقب الأسود. على التراكم القرص. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يوفر طريقة جديدة لدراسة كيفية تأثير الموجات على ديناميكيات الثقوب السوداء.
“ما كان مذهلاً حقًا بالنسبة لنا هو أن ردود الفعل كبيرة بما يكفي لإسقاط ارتفاع الماء في جميع أنحاء النظام لدرجة أنه يمكنك رؤيته بالعين المجردة! كان الأمر غير متوقع حقًا “. قال باتريك.
“تمهد دراستنا الطريق لإجراء دراسة تجريبية للتفاعلات بين الموجات والأوقات الفضائية التي تمر بها. على سبيل المثال ، سيكون هذا النوع من التفاعل حاسمًا لدراسة تبخر الثقوب السوداء في المختبر.”
تم نشر بحث الفريق في خطابات الفحص البدني.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”