С помощью искусственной черной дыры удалось визуализировать искривление света

Ученые создали пластиковую черную дыру, чтобы имитировать ее влияние гравитации на свет, проходящий через фотонную сферу.

Не секрет, что космические чёрные дыры имеют огромную силу притяжения. Ученые решили выяснить, что происходит близ горизонта событий, где искривляются не только лучи, но и пространство-время.

Чтобы визуализировать искривление света и сымитировать происходящее в меньшем масштабе, учёные добавили в расплавленное акриловое стекло квантовые точки, которые под воздействием света начинают флуоресцировать. Затем эту смесь налили на вращающуюся кварцевую пластину так, чтобы она растеклась по пластине. Причем благодаря микроскопической  сфере из полистирола, смесь на пластине располагалась так, что толщина слоя снижалась по мере удаления к краям кварцевой подложки.

В итоге удалось получить модель, в которой изменение показателя преломления света в акриловом материале соответствовало изменению кривизны пространства у настоящей черной дыры.

^{Движение света вокруг настоящей чёрной дыры (слева) и в пластиковой модели (справа). ©Hui Liu/Nature Photonics}

С помощью лазерной подсветки получилось визуализировать движение света рядом с фотонной сферой. Ближе к полистироловой сфере лазерные лучи из-за преломления  образовали окружность. А лучи, удалённые от центра, изгибались так, будто задевались гравитационным полем чёрной дыры.  Благодаря этому эффекту, который называется «гравитационная линза», ученые получают информацию о многих объектах, удалённых от Солнечной системы.

– Наблюдаемый нами эффект аналогичен тому, как искривляется пространство вокруг чёрной дыры и соответствует проделанным ранее расчётам, – говорит профессор Лю Хуэй из университета Нанкина.

 Полученная модель позволила исследователям увидеть знакомые гравитационные эффекты, описанные на бумаге при помощи уравнений Эйнштейна. Также профессор Лю Хуэй отмечает, что способность материала абсорбировать свет можно будет использовать  при совершенствовании новых солнечных батарей.

Напомним, что модели черной дыры существовали и ранее. Но особенность новой модели в том, что она впервые позволила исследовать фотонную сферу.

Марина Морская

Далее: 10 причин установить iOS 7