Исследовательская группа под руководством Хендрика Ульбрихта построила экспериментальную установку из вращающегося алюминиевого цилиндра, окруженного магнитными катушками. Воссоздав условия, описанные в оригинальной теории, предложенной английским математиком Роджером Пенроузом в 1971 году, ученые успешно продемонстрировали, как можно извлекать и усиливать энергию с помощью процесса, известного как сверхизлучение.

Теория Пенроуза описывает способ извлечения энергии из вращающейся черной дыры. Она основана на эффекте увлечения инерциальных систем отсчета, когда вращающийся объект закручивает близлежащее пространство и притягивает объекты вдоль своего вращения. Рядом с Землей этот эффект чрезвычайно мал, но вблизи черной дыры становится намного сильнее. В эргосфере — области за пределами вращающейся черной дыры, где пространство-время увлекается ее вращением — объекты могут двигаться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме.

Эта теория была расширена советским физиком Яковом Зельдовичем, который через пару лет предположил, что подобное усиление энергии может происходить, если свет движется с огромной скоростью вокруг вращающегося металлического цилиндра. Он также предсказал, что если цилиндр окружает зеркало, то энергия может накапливаться в положительной обратной связи.

Применительно к черным дырам это явление предполагает, что «бомба из черной дыры» может высвободить столько же энергии, сколько и сверхновая, пишет IE. Более того, для этого даже не потребуется внешний источник энергии, поскольку черная дыра будет усиливать крошечные электромагнитные колебания в вакууме космоса, генерируя энергию из фонового шума.

Однако создание физического объекта, способного вращаться с необходимой скоростью, казалось невозможным, и эта задача оставалась нерешенной на протяжении десятилетий, пока за нее не взялись во время ковидного карантина Ульбрихт и его команда. Они спроектировали систему, в которой магнитное поле играет роль света, а катушки действуют как зеркало, улавливая и усиливая энергию.

В соответствии с предсказаниями Зельдовича ученые наблюдали усиленный магнитный сигнал, фактически создав миниатюрную бомбу из черной дыры. Также они обнаружили, что система действительно может спонтанно генерировать неконтролируемый сигнал из фонового шума без внешнего магнитного поля. Это согласуется с реальным сценарием взрыва бомбы из черной дыры.

Благодаря точному лабораторному оборудованию физики получили надежные доказательства того, что такое же явление происходит в физике черных дыр.

Лабораторная бомба дает физикам редкую возможность детально изучить сверхизлучение, а также поможет проверить теории, связанные с экзотическими полями, например те, которые могут быть связаны с темной материей.