Черные дыры являются одними из самых загадочных объектов во Вселенной. Лишь уникальный гений Стивена Хокинга помог немного раскрыть их тайну. В 1970-е годы великий физик-теоретик предсказал, что в соответствии с принципами квантовой физики черная дыра может излучать определенные типы частиц, что считалось невозможным из-за невероятной силы гравитации этих объектов.
Теорию об излучении черных дыр, получившее название «Излучение Хокинга», долгое время не могли обнаружить, поскольку оно невероятно слабое, и теория была поставлена под сомнение.
Подтверждением существования такого излучения могло бы стать измерение температуры черной дыры — однако температура черной дыры с массой, примерно равной солнечной, составляет всего 60 нанокельвинов. И чем дыра больше, тем меньше ее температура.
В результате ученые решили использовать современные доступные технологии, чтобы создать ее аналог на Земле и провести измерения. Для этого был взят кластер атомов рубидия, охлажденных до миллиардных долей кельвина. При таких условиях рубидий переходит в агрегатное состояние конденсата Бозе-Эйнштейна. Более того, он превращается в некий аналог «звуковой черной дыры», начиная улавливать не фотоны, а фононы, колебательные квазичастицы.
В результате эксперимента, проведенного командой ученых из Израильского института технологий, было доказано — когда на горизонте событий такой звуковой черной дыры появляется пара квантово спутанных фононов, один из них отражается в гипотетическое пространство, а второй поглощается гипотетической дырой.
Более того, используя излученные фононы, исследователи смогли определить температуру объекта. Этот эксперимент подтверждает правдивость гипотезы Хокинга — и дает надежду, что однажды ученые смогут измерить температуру настоящей черной дыры.
