سیاهچاله‌ها معمولا فرمانبردار نیستند اما ذره‌ای با وزن بسیار سبک می‌تواند از لحاظ نظری با منفجرکردن «بمب سیاهچاله‌ای»، سیاهچاله‌های چرخان را متوقف کند. محاسبات جدیدی که در فیزیکال ریویو لترز منتشر شده، نشان می‌دهد که اگر فوتون‌ها یا ذرات شبیه فوتون جرم داشته باشند، می توان آن ها را بمب سیاهچاله ای در نظر گرفت. یک فوتون جرمدار از لحاظ نظری غیرممکن نیست بلکه جرمدار شدن فوتون نشانه ای از پاشندگی نور و وجود تک قطبی های مغناطیسی است. با این حال، وجود قطعی سیاهچاله های چرخان (بمباران نشده) این امکان را محدود می کند و به نویسندگان امکان داد تا سخت ترین حد را بر جرم فوتون قرار دهند.

بمب های سیاهچاله ای و قید آن بر جرم فوتون

فیزیکدانان نشان داده اند که اگر طول موج کامپتون (متناسب با معکوس جرم ذره) یک ذره اسپین صفر فرضی-بوزون اسکالر- تقریبا مساوی شعاع سیاهچاله باشد، آن ذره می تواند به شکل کوانتومی با سیاهچاله مقید شود. این «اتم» گرانشی باعث اثر گریز یا بمباران شده و در زمانی نسبتا کوتاه انرژی دورانی سیاهچاله را تهی می کند.

پائولو پانی[1] در دانشگاه فنی لیسبون-پرتغال و همکارانش، این بررسی ها را به ذرات جرمدار اسپین 1 مانند فوتون های جرمدار تعمیم دادند. محاسبات در این حالت بسیار دشوار است؛ بنابراین محققان سیاهچاله های چرخان کُند را مطالعه کردند و سپس نتایج خود را برای چرخش تند برونیابی کردند. آن ها فهمیدند که ذرات اسپین 1 جرمدار، نسبت به ذرات اسکالر (اسپین 0) «بمب»های قدرتمندتری هستند. چرخش مشاهده شده برای سیاهچاله های ابرجرمدار، فوتون هایی(یا ذراتی شبیه فوتون که در بعضی نظریات در ماده تاریک نقش دارند) با جرم بالای  4×10⁻²⁰ eV را غیر محتمل می داند.

منبع:

Black Holes Weigh the Possibility of a Massive Photon, Michael Schirber, Synopsis: APS, 27 September 2012, link

مرجع:

Black-Hole Bombs and Photon-Mass Bounds, Paolo Pani, Vitor Cardoso, Leonardo Gualtieri, Emanuele Berti, and Akihiro Ishibashi, Phys. Rev. Lett. 109, 131102 (2012), link