Materia întunecată ar putea produce sclipiri slabe de lumină atunci când interacționează cu mici găuri negre, sugerează o nouă cercetare teoretică. Aceste fulgere ar putea ajuta într-o zi oamenii de știință să localizeze și să studieze materia misterioasă, care până acum a rămas invizibilă.
Materia întunecată alcătuiește marea majoritate a masei aproape fiecărei galaxii din univers, dar natura sa exactă scapă încă de oamenii de știință. Are gravitație, dar nu interacționează cu lumina și nu produce lumină proprie, așa că avem doar dovezi circumstanțiale ale existenței sale prin interacțiunile gravitaționale cu orice altceva.
În aceste circumstanțe, cercetătorii sunt disperați să gătească orice scenariu care ar putea face materia întunecată mai vizibilă. Deci de ce să nu folosiți gauri negre? Pare o întrebare ridicolă: cum ar putea găurile negre, care devorează orice lumină care se apropie prea mult de ele, să facă să strălucească materia întunecată? Dar cercetătorii au elaborat un scenariu care ar putea face posibil acest lucru. Ei și-au raportat constatările pe 20 septembrie în baza de date preprint arXiv. (Descoperirile nu au fost revizuite de colegi).
Cercetătorii presupun că materia întunecată poate, în principiu, să interacționeze cu materia obișnuită (și să producă lumină în acest proces), dar, din anumite motive, în mod normal nu o face. Poate că interacțiunea necesită o anumită cantitate de energie care pur și simplu nu este disponibilă sau este interzisă fără ca o particulă mediatoare să facă treaba. Găurile negre ar putea oferi calea necesară pentru a depăși aceste bariere și pentru a face ca materia întunecată să se ilumineze.
Dar nu orice gaură neagră va face șmecheria, ci doar ultra-minică găuri negre primordiale. Aceste găuri negre nu sunt rămășițele unor stele gigantice, ci rămășițele erelor haotice ale universului extrem de timpuriu, în care materia și energia s-au comprimat spontan pentru a le forma. Găurile negre primordiale au fost formulate pentru prima dată de Stephen Hawking, dar până acum observațiile nu au reușit să găsească niciuna. Dacă există, sunt extrem de neobișnuite.
La fel ca toate găurile negre, găurile negre primordiale ar evapora radiația Hawking, un efect cuantic ciudat descoperit de Stephen Hawking în care particulele virtuale apar în apropierea marginii unei găuri negre, iar unele sunt capabile să scape. Cu cât gaura neagră este mai mică, cu atât emite mai multă radiație. Astfel, găurile negre primordiale de aproximativ masa unui asteroid ar emite o mulțime de radiații în zilele noastre. univers.
Această radiație emisă de găurile negre nu este doar pachete de lumină sau fotoni. Este aproape orice tip de particule, inclusiv particule de materie întunecată. Pe măsură ce găurile negre primordiale se descompun, ele emit particule de materie întunecată care apoi energizează orice particule de materie întunecată din apropierea lor, declanșând o cascadă care poate elibera pentru scurt timp lumină vizibilă.
Cercetătorii prevăd că aceste semnale vor fi de obicei sub formă de raze gamma fulgeră. Ele sunt mult prea slabe pentru a fi detectate experimentele actuale, dar observatoarele viitoare, cum ar fi NASA’A propus All-sky Medium Energy Gamma-ray Observatory eXplorer (AMEGO-X), ar putea avea sensibilitatea și rezoluția necesare pentru a găsi acest tip de semnale.