Hjemme i køkkenvasken har alle mulighed for at udføre astrofysiske studier.

Med rindende vand fra hanen kan man skabe et hydraulisk fænomen, der svarer til et 'hvidt hul', dvs. et område, hvorfra stof eller lys kan undslippe, men ikke slippe ind. Et hvidt hul er dermed det modsatte af et sort hul.

Forskere har gennem lang tid formodet, at der ville være en analogi mellem vandforsøget og et hypotetisk astrofysisk hvid hul, men der er først nu lykkedes at føre bevis for påstanden.

Når rindende vand rammer bunden af køkkenvasken spredes det ud til siderne, så der opstår en tynd vandskive med centrum i nedslagspunktet. Det tynde lag ender brat i en cirkel, hvor vandhøjden pludselig øges ved et såkaldt hydraulisk spring.

Mange forskere har undersøgt hydrauliske spring lige siden Lord Rayleighs beskrivelse af sådanne i 1914.

Gil Jannes og fire kollegaer fra Université de Nice Sophia Antipolis har nu vist, at vandgennemstrømningen hen over et hydraulisk spring er hurtigere, end bølger kan bevæge sig på vandoverfladen. Det betyder, at vand kun kan strømme udad over det hydrauliske spring og ikke tilbage. På samme er et hvidt hul et område, hvorfra materiale i henhold til den generelle relativitetsteori kun kan strømme ud, men ikke ind.

Et bevis for påstanden kræver i princippet, at man måler vandhastigheden hen over det hydrauliske spring og bestemmer den hastighed, hvormed bølger kan bevæges sig på overfladen af vandet.

På grund af det meget tynde vandlag er det målinger, som er meget vanskelig at gennemføre med den krævede nøjagtighed.

Stik en finger i vandet og mål
Nu har Gil Jannes fundet en måde at omgå dette problem.

Stikker man en nål (eller en finger) ned i vandet, dannes en Mach chokbølge. Chokbølgens form og størrelsen af den V-formede vinkel er givet ved forholdet mellem vandets radiære hastighed og hastigheden af overfladebølger.

Vinklen i chokbølgen bliver større og større, jo nærmere nålen stikkes ned i vandet nær det hydrauliske spring.

I forsøget anvendte Jannes en ståldysse med en diameter på 4,75 mm, placeret i en højde af 62,5 mm og med en flowhastighed på 240 liter i time. Machbølgens vinklen gik fra omkring 20 grader i en afstand på 10-20 millimeter fra centrum og voksende til 90 grader ved det hydrauliske spring, som ligger i en afstand af 33 mm.

Så længe vinklen er under 90 grader, er den radiære hastighed større end bølgehastigheden. Ved 90 grader er de to hastigheder lige store.

Forsøget er i øvrigt beslægtet med andre vandeksperimenter, som er udført af professor Tomas Bohr fra DTU (se tidligere artikler under Læs også).