Исследователи из университета Бар-Илана в Израиле спроектировали и изготовили с помощью 3D-печати миниатюрные изогнутые оптические структуры, которые воспроизводят геометрию пространства-времени вокруг черной дыры. В этой системе свет ведет себя так же, как волны, расходящиеся вокруг черной дыры после ее слияния с другим объектом — так называемые сигналы «рингдауна» (ringdown). Такие же сигналы улавливают гравитационно-волновые обсерватории, включая детекторы LIGO в США.
Ученые также добились генерации лазерного излучения в получившейся системе.
Эта работа показывает, что явления, которые мы обычно связываем с самыми экстремальными объектами во Вселенной, можно воссоздать и исследовать на лабораторном столе. Используя свет в тщательно спроектированных структурах, мы можем напрямую наблюдать и контролировать эффекты, которые иначе находятся за пределами экспериментальной досягаемости
Одно из самых неожиданных открытий: моды, связанные с фотонной сферой — принципиально нестабильной областью вокруг черной дыры, — можно четко наблюдать, и они даже способны поддерживать лазерную эмиссию. Это означает, что одно лишь искривление пространства может эффективно удерживать свет, без использования традиционных зеркальных механизмов. Исследование опубликовано в научном журнале Advanced Science.
В дальнейшем команда планирует исследовать более сложные геометрии черных дыр (включая вращающиеся системы), изучить нелинейные взаимодействия между модами и разработать новые фотонные устройства на основе удерживания света кривизной пространства.
Ранее Наука Mail рассказывала о первом измерении мгновенной мощности джетов черной дыры.
