Sains
Fisikawan Membuat Pusaran Kuantum Terkuat untuk Melihat Perilaku Lubang Hitam
ANTARIKSA -- Para ilmuwan telah menciptakan pusaran kuantum raksasa di dalam superfluida helium. Mereka menggunakannya untuk menyelidiki sifat misterius lubang hitam.
Pusaran air terbuat dari helium cair yang didinginkan hingga mendekati nol mutlak. Bergerak tanpa gesekan, membuatnya meniru cara rotasi lubang hitam yang membengkokkan ruang-waktu di sekitarnya.
Scroll untuk membaca
Scroll untuk membaca
Dengan mempelajari pusaran tersebut, fisikawan bisa memperoleh wawasan penting tentang perilaku monster kosmik tersebut. Para peneliti mempublikasikan temuan mereka di jurnal Nature pada 20 Maret 2024.
“Penggunaan helium superfluida memungkinkan kami mempelajari gelombang permukaan kecil dengan lebih detail dan akurat dibandingkan eksperimen kami sebelumnya di air,” kata penulis utama penelitian itu, Patrik Svancara, fisikawan di Universitas Nottingham Inggris, dalam sebuah pernyataan.
Baca Juga: Kejadian Baru, Lubang Hitam Mengoyak dan Melahap Sebuah Bintang (Video)
Menurut dia, karena viskositas helium superfluida sangat kecil, mereka dapat dengan cermat menyelidiki interaksinya dengan tornado superfluida. Kemudian, membandingkan temuan tersebut dengan proyeksi teoretis mereka.
Bagi fisikawan, cara kerja lubang hitam masih menjadi misteri. Tarikan gravitasi tak terbatas dari objek-objek ekstrem tersebut telah melanggar hukum fisika yang diketahui. Bagi mereka yang ingin menggabungkan teori relativitas umum Einstein dengan mekanika kuantum, hal itu berarti pembengkokan ruang-waktu oleh lubang hitam menawarkan daya tarik yang memikat.
Dengan tidak adanya disparitas ruang-waktu yang dahsyat di Bumi, tim di balik penelitian baru tersebut mencari model sistem yang dapat mensimulasikan beberapa pusaran ekstrem yang ada di sekitar lubang hitam. Setelah helium cair didinginkan hingga beberapa fraksi di atas nol mutlak, mereka menempatkannya di dalam tangki dengan baling-baling di bagian bawah untuk menimbulkan pusaran di dalam cairan.
Kemudian, dengan mengamati pergerakan superfluida, para peneliti menganalisis bagaimana ribuan vortisitas kecil di dalamnya bergabung menjadi pusaran air raksasa. Superfluida itu mengalir sekitar 500 kali lebih mudah daripada air.
Svancara mengatakan, helium superfluida mengandung benda-benda kecil yang disebut pusaran kuantum, yang cenderung menyebar satu sama lain. “Dalam pengaturan kami, kami telah berhasil mengurung puluhan ribu kuanta ini dalam objek kompak yang menyerupai tornado kecil, sehingga menghasilkan aliran pusaran dengan kekuatan yang memecahkan rekor di bidang cairan kuantum,” katanya.
Baca Juga: Dua Lubang Hitam Terberat di Alam Semesta Terjebak dalam Duel tanpa Akhir
Dengan mempelajari pusaran air kuantum, para ilmuwan menemukan kesamaan yang meyakinkan dengan perilaku lubang hitam di luar angkasa. Yang paling menonjol, mereka mengamati fenomena lubang hitam serupa yang disebut ringdown, yaitu ketika lubang hitam yang baru terbentuk bergetar pada porosnya.
Sekarang setelah persamaan yang lebih sederhana telah diamati, para peneliti akan melatih eksperimen mereka pada aspek yang lebih misterius dari perilaku lubang hitam.
"Hal ini pada akhirnya dapat mengarahkan kita untuk memprediksi bagaimana medan kuantum berperilaku dalam ruang-waktu yang melengkung di sekitar lubang hitam astrofisika,” kata rekan penulis penelitian, Silke Weinfurtner, profesor fisika di Universitas Nottingham. Sumber: Live Science
Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
