ブラックホールレーザーによるホーキング放射の観測

ホーキング放射（量子効果によってブラックホールから放出される放射）のブラックホールレーザーによる証拠が、今週のオンライン版で報告されている。これは、自己増幅するホーキング放射の初の観測結果で、天体物理学のブラックホールを実験室で調べるエキサイティングな系が得られた。

1974年に、スティーヴン・ホーキングは、量子効果のためにブラックホールは完全にブラックではなく、実際はある種の放射を放つことを示した。現在これは、ホーキング放射と呼ばれているが、放出される放射の量は極めて小さいと考えられるので、天体物理学的な観測はできないかもしれない。そこで、光ではなく音が脱出できない、流体でできた音響ブラックホールを用いたホーキング放射の観測が試みられている。しかし、こうした系でのホーキング放射の観測も、この効果が極めて小さいので困難であることが分かっている。

Jeff Steinhauerは今回、実験室でブラックホールレーザーを作ってホーキング放射を増幅する方法を実証している。Steinhauerは、量子流体を用いて、ブラックホール地平面（ブラックホールに入る音が引き返せなくなる限界点）とホワイトホール地平面（その反対に、音が通れずはじき出される点）を組み合わせた。こうした系は、音波のレーザーとして働き、放出されるホーキング放射を検出可能なレベルまで増幅する。

doi: 10.1038/nphys3104

「注目の論文」一覧へ戻る