Taiteilijan näkemys mustasta aukosta. Kuva: Nasa, Wikimedia Commons
Taiteilijan näkemys mustasta aukosta. Kuva: Nasa, Wikimedia Commons

Bosen–Einsteinin kondensaatti säteili laboratoriossa mustan aukon tavoin.

Vaikka mustalla aukolla on kaikennielijän maine, se myös lähettää hitusen säteilyä, jota syntyy tapahtumahorisontin läheisissä kvantti-ilmiöissä. Stephen Hawking teoretisoi mustan aukon säteilyn jo vuonna 1974, mutta avaruudesta sitä ei ole havaittu, koska aukot säteilevät niin heikosti. Laboratoriossa mustan aukon säteilyä on koetettu tuottaa eri tavoin. Nyt israelilainen fyysikko kehitti kvanttiaineeseen perustuvan menetelmän, ja sen onnistumisen hän tulkitsee niin, että vastaavantyyppistä mustan aukon säteilyä voisi havaita luonnostakin. Tutkimuksen julkaisi Nature Physics.

Jeff Steinhauer Israelin teknisestä yliopistosta Haifasta käytti Bosen–Einsteinin kondensaattia, joka on äärimmäisen kylmässä esiintyvä aineen kvantittunut olomuoto. Se käyttäytyy erillisten hiukkasten sijasta samantahtisena aaltoiluna.

Avaruuden mustat aukot lähettävät säteilynsä valon ja muun sähkömagneettisen säteilyn kvantteina, fotoneina. Steinhauer ei kuitenkaan tutkinut kondensaatissaan fotoneita vaan fononeita eli värähtelyn kvantteja. Toisin sanoen hän tutki valon sijasta ääniaaltoja ja havaitsi mustan aukon säteilyn niistä.

Kondensaatti muodosti sähkövarauksellisen mustan aukon, jollaisessa on yhden tapahtumahorisontin sijasta kaksi: ulompi ja sisempi. Tällaisten aukkojen olemassaoloa pidetään teoriassa mahdollisena, mutta luonnon  mustien aukkojen arvellaan olevan pääosin varauksettomia.

Kokeessa kondensaatin ulko- ja sisähorisontin välissä muodostui seisova aalto, joka itseään vahvistaen kasvoi. Näin syntyi voimakasta, lasermaista mustan aukon säteilyä.

Jos tällaista säteilyä joskus havaitaan avaruudesta, se merkitsee kurkistamista mustan aukon sisään, Steihauer huomauttaa. Lasermainen mustan aukon säteily nimittäin tarkoittaisi, että olisi nähty aukko, jolla on ulkohorisontin lisäksi sisähorisontti.

Mustien aukkojen lisäksi Steinhauerin kehittämällä laboratoriomenetelmällä voisi hänen mukaansa mallintaa myös universumin nopeaa alkulaajenemista eli kosmista inflaatiota.