A párizsi Kastler–Brossel Laboratóriumban (LKB) Kévin Falque és csapata most az eddigi egyik legpontosabb szimulációt hozta létre. A fényt egy tükröző félvezető anyagból készült mikroszkopikus üregbe zárták. Ebben a szabályozott környezetben a fény többször visszaverődött a rétegek között, miközben kölcsönhatásba lépett az elektromos töltésekkel. Ez a kölcsönhatás alakította a fényt kvantumfolyadékká, ami az anyag egy különleges halmazállapota, ahol a részecskék kollektíven, folyadékhoz hasonlóan viselkednek – írja a New Scientist.

Ezt követően lézerekkel a kutatók olyan módon formálták ezt a fényfolyadékot, hogy az utánozza a téridő geometriáját, köztük a fekete lyukak eseményhorizontját, vagyis azt a pontot, amelyen túl semmi nem képes visszatérni. Ez a szabályozható „fényuniverzum” lehetővé tette, hogy az eseményhorizont különféle fokozatait is létrehozzák.

A kísérlet egyik fő célja a Hawking-sugárzás tanulmányozása, ami egy elméletileg létező energiatípus, amelyet a fekete lyukak bocsátanak ki. Falque csapata azt szeretné megérteni, hogy a sugárzás hogyan változik az eseményhorizont meredekségének függvényében. Az ilyen érzékeny kvantumjelenségek megfigyeléséhez csökkenteniük kell a berendezés hőmérsékletét és jobban el kell szigetelniük azt a külső zavaró tényezőktől.

„Ez a munka lenyűgöző kísérleti eredmény”

– mondja Juan Ramón Muñoz de Nova, a madridi Complutense Egyetem kutatója, aki korábban ultrahideg atomok segítségével vizsgálta a Hawking-sugárzást. Véleménye szerint a most kifejlesztett platform lehetőséget nyújt annak tanulmányozására is, hogyan „rezegnek” a fekete lyukak. Friedrich Koenig, a St Andrews Egyetem munkatársa hozzátette, hogy ez a fényalapú rendszer értékes eszközt jelent a kvantummechanika és a gravitáció régóta áhított összekapcsolásához is akár.

A kísérlet segíthet annak a kiderítésében is, hogy léteznek-e úgynevezett „szélhámos” fekete lyukak – vagyis olyan hatalmas objektumok, amelyek a fény hasonló elhajlításával ugyan fekete lyuknak látszanak, de valójában nem rendelkeznek tényleges eseményhorizonttal.

„Az, hogy valami fekete lyuknak látszik, nem jelenti, hogy valódi fekete lyukról van is szó” – hangsúlyozza Maxime Jacquet, az LKB kutatója.

Falque ugyanakkor óvatosságra int a kísérlet kapcsán:

„Bár ezek a laboratóriumi analógok sokat segítenek, mégis nagyon különböznek a valódi fekete lyukaktól. Ugyanakkor lehetőséget adnak nekünk arra, hogy új módon ellenőrizzük az elméleteinket.”

(A cikkhez használt kép illusztráció, az AI generálta)