Das große Phänomen, das 50 Jahre lang in der Theorie blieb, ist bewiesen

Im Jahr 1972 schlugen die Physiker William Press und Saul Teukolsky vor, dass die von einem rotierenden Schwarzen Loch ausgesendeten Wellen exponentiell zunehmen würden, wenn sie durch Spiegel umgewandelt und zurück in das Schwarze Loch gelenkt würden. Dieses Szenario wurde „Schwarzes Lochbombe“ genannt. Nach einem halben Jahrhundert wurde dieses theoretische Konstrukt erstmals experimentell bestätigt.

In der neuen Studie haben Forscher der University of Southampton, der University of Glasgow und des Instituts für Photonik und Nanotechnologien des italienischen Nationalen Forschungsrats einen Versuchsaufbau aufgebaut. Bei dem Experiment wurde ein von einem Elektromotor gedrehter Aluminiumzylinder verwendet, um den herum ein dreischichtiges Metallspulensystem angebracht war. Diese Spulen fungierten als „Spiegel“, indem sie Magnetfelder erzeugten und reflektierten.

Es wurde beobachtet, dass der Zylinder ein schwaches Magnetfeld verstärkt zurückreflektierte, wenn es auf ihn gerichtet wurde. Dies war ein experimenteller Beweis für das Phänomen der Superstrahlung.

Im nächsten Schritt wurde das zunächst verwendete schwache Magnetfeld entfernt. Dieses Mal begann das System jedoch, seine eigenen Wellen zu erzeugen. Die Spulen sammelten Energie durch die Rotationsgeschwindigkeit und die Stärke der reflektierten Wellen. Dieser Vorgang zeigte, dass der Zel'dovich-Effekt in vollem Gange war.

Im Jahr 1971 schlug der weißrussische Physiker Jakow Seldowitsch vor, dass ein rotierendes Objekt Energie verstärken statt absorbieren könne, wenn sich seine Oberfläche schneller bewege als die einfallenden Wellen. Das Experiment bestätigte auch diese Vorhersage. „Dies zeigt nicht nur eine Verstärkung, sondern auch Instabilität und spontane Wellenerzeugung“, sagte Maria Chiara Braidotti von der Universität Glasgow.

„Wir haben das System so stark beansprucht, dass manchmal Schaltkreiselemente explodierten“, sagte Marion Cromb von der Universität Southampton und fügte hinzu, dass das Experiment sowohl aufregend als auch technisch anspruchsvoll gewesen sei.

Obwohl bei diesem Experiment kein echtes Schwarzes Loch entstand, zeigen die Ergebnisse, dass universelle Prinzipien wie Superstrahlung und exponentielles Wachstum nicht auf Schwarze Löcher beschränkt sind.