Denna konstnärs koncept skildrar ett supermassivt svart hål i mitten av en galax. Den blå färgen här representerar strålning som strömmar ut från material mycket nära det svarta hålet. Den gråaktiga strukturen som omger det svarta hålet, kallas en torus, består av gas och damm. Kredit:NASA/JPL-Caltech
Ett litet internationellt team av forskare har funnit att vattenvågor som skapas på grund av spridning från en snurrande virvel kan visa rotationsöverstrålning - en effekt som astrofysiker har förutspått sannolikt kommer att inträffa i svarta hål, men som aldrig har replikerats i ett laboratorieexperiment. I deras tidning publicerad i tidningen Naturfysik, gruppen förklarar hur de observerade och mätte vågor som förökade sig på vattenytan nära en dränerande virvel och vad de hittade.
Som forskarna förklarar, när en våg träffar ett hinder, det tenderar att spridas, som kan observeras vid praktiskt taget vilken havsstrand som helst. Men svårare att se är att en del av vågen reflekteras såväl som delvis överförs. Detta ledde till en teori 1954 av Robert Dicke som antyder om ett objekt snurrar, vågorna kan förstärkas genom att utvinna energi från de delar av vågen som är spridda – ett fenomen som kallas superstrålning. I denna nya ansträngning, forskarna genomförde experiment för att bevisa att teorin stämmer.
Experimenten bestod av att placera vatten i en 3 x 1,5 meter stor tank med ett 4 cm hål i mitten för att fungera som ett avlopp – forskarna tog mätningar av vågaktiviteten med sensorer monterade på sidan av tanken (och med en höghastighetståg). , tredimensionell luft-vätskegränssnittssensor) när inpumpat vatten dränerades, skapa en virvel. Forskarna rapporterar att de observerade vågor som sprider sig på ytan och att mätningar bekräftade att vågorna förstärktes efter att spridning inträffade. De rapporterar vidare att den största förstärkningen som registrerats var 14 procent +/– 8 procent med vågor på 3,70 Hz i vatten som bara var 6,25 cm djupt. De hävdar att deras resultat stämmer överens med teorin, och därför att deras resultat kan tillämpas på forskning kring svarta hål. Detta beror på att de tror att spridningen av grunda vågor på vatten är analog med den handling som sker vid händelsehorisonten för ett svart hål. De noterar också att nya, mer känsliga gravitationella vågdetektorer kan någon gång kunna mäta ungefär samma beteende med riktiga svarta hål.
Pressmeddelande från University of Nottingham
© 2017 Phys.org
