SRI TV

Ikuti perkembangan terbaru Indonesia di lapangan dengan berita berbasis fakta Sri Wijaya TV, cuplikan video eksklusif, foto, dan peta terbaru.

"Badai kuantum" pertama dari jenisnya memecahkan rekor simulasi lubang hitam

“Badai kuantum” pertama dari jenisnya memecahkan rekor simulasi lubang hitam

Pusaran superfluida yang dikendalikan laboratorium membantu fisikawan mempelajari lebih lanjut tentang perilaku lubang hitam.

Pusaran yang dihasilkan oleh helium yang didinginkan hingga sedikit di atas nol mutlak meniru lingkungan gravitasi objek-objek ini dengan sangat tepat sehingga memberikan gambaran yang belum pernah terjadi sebelumnya tentang bagaimana ruang-waktu di sekitar mereka ditarik dan terdistorsi.

“Penggunaan helium superfluida memungkinkan kami mempelajari gelombang permukaan kecil dengan lebih detail dan presisi dibandingkan eksperimen kami sebelumnya di air.” jelas fisikawan Patrick Savantara dari Universitas Nottingham di Inggris, yang memimpin penelitian.

“Karena viskositas helium superfluida sangat kecil, kami dapat menyelidiki secara cermat interaksinya dengan siklon superfluida dan membandingkan hasilnya dengan prediksi teoretis kami.”

Lubang hitam mungkin merupakan objek teraneh dan ekstrem di seluruh alam semesta yang mengandung hal-hal yang sangat aneh. Belajarnya juga sulit. Mereka tidak memancarkan radiasi apa pun yang dapat kita deteksi; Kita hanya dapat melihat cahaya dari ruang yang mengelilinginya. Namun kami memiliki beberapa studi teoritis yang sangat bagus yang dapat menggambarkan perilaku mereka yang diamati dengan cukup akurat.

Salah satu cara kita dapat mempelajari lebih lanjut tentang mereka adalah dengan membuat analogi lubang hitam. Ini adalah eksperimen yang dapat menciptakan kembali teori lubang hitam untuk menjelaskan aspek lain dari perilakunya. Salah satu jenis lubang hitam analog adalah pusaran atau pusaran.

Materi apa pun yang berada cukup dekat dengan lubang hitam akan mulai berputar-putar di sekitarnya, lalu jatuh ke atasnya, seperti air yang berputar-putar dan mengalir ke saluran pembuangan.

Perbandingan ini sangat tepat sehingga para ilmuwan telah membangun pusaran air untuk mempelajari perilaku lubang hitam. Namun, Savantara dan rekan-rekannya ingin mengambil langkah lebih jauh dengan menggunakan helium ultrafluid.

READ  Perubahan iklim: Studi menunjukkan bahwa jumlah panas yang terperangkap oleh Bumi telah berlipat ganda hanya dalam 15 tahun

Ini adalah isotop helium – helium-4 – yang telah didinginkan hingga -271°C (-456°F), tepat di atas Nol mutlak. Pada suhu yang sangat dingin ini, boson dalam helium-4 melambat sehingga mengganggu dan berperilaku seperti superatom tunggal—cairan kental, atau superfluida.

Eksperimen tim, dengan pusaran yang berputar di sekitar helium superfluida. (Leonardo Solidoro)

Tim menggunakan sifat kuantum yang tidak biasa dari superfluida helium-4 untuk menghasilkan semacam “tornado kuantum”.

“Helium superfluida mengandung benda-benda kecil yang disebut pusaran kuantum, yang cenderung menyebar satu sama lain.” “kata Svančara. “Dalam pengaturan kami, kami mampu mengurung puluhan ribu kuanta ini ke dalam benda kompak yang menyerupai tornado mini, sehingga mencapai aliran pusaran dengan kekuatan rekor di dunia cairan kuantum.”

Dengan mempelajari tornado ini, peneliti dapat mengidentifikasi kesamaan antara aliran pusaran dan efek rotasi lubang hitam pada lengkungan ruangwaktu di sekitarnya. Secara khusus, para peneliti mengamati gelombang berdiri yang mirip dengan lubang hitam Negara-negara yang dibatasiEksitasinya mirip dengan lubang hitam yang baru terbentuk.

Dan ini baru permulaan. Kini setelah para peneliti membuktikan bahwa eksperimen mereka berjalan sesuai keinginan mereka, pusaran tersebut siap membuka bidang baru dalam ilmu lubang hitam.

“Saat kami pertama kali mengamati tanda-tanda yang jelas dari fisika lubang hitam dalam studi awal kami Eksperimen analog pada tahun 2017Itu adalah momen yang menarik untuk memahami beberapa fenomena aneh yang seringkali sulit, bahkan tidak mungkin, untuk dipelajari. kata fisikawan Silke Weinfurtner Dari Universitas Nottingham.

“Sekarang, dengan eksperimen kami yang paling canggih, kami telah membawa penelitian ini ke tingkat berikutnya, yang pada akhirnya dapat mengarahkan kami untuk memprediksi bagaimana perilaku medan kuantum dalam ruang-waktu melengkung di sekitar lubang hitam astrofisika.”

READ  Seorang astrofisikawan mendapatkan solusi matematika baru untuk masalah lama dalam astronomi

Penelitian ini dipublikasikan di alam.