În urmă cu cinci decenii, celebrul astrofizicist Stephen Hawking a teoretizat că Big bang Poate că a inundat universul cu găuri negre minuscule. Acum, cercetătorii cred că ar fi putut vedea un explod.
În februarie 2025, colaborarea europeană KM3NET – care constă din detectori subacvatici în largul coastelor Franței, Italiei și Greciei – a anunțat descoperirea de Un neutrino stupid puternic. Această particulă fantomatică a avut o energie de aproximativ 100 de PEV – de peste 25 de ori mai energică decât particulele accelerate în marele colizor de hadron, cel mai puternic smasher atom din lume.
Fizicienii s -au străduit să vină cu o explicație pentru un astfel de neutrino energetic. Dar acum, o echipă de cercetători care nu au fost implicați în detectarea inițială au propus o ipoteză surprinzătoare: Neutrino este semnătura unei evaporări gaură neagră. Echipa a descris propunerea lor într -un hârtie Aceasta a fost încărcată în baza de date ARXIV și nu a fost încă revizuită de la egal la egal.
Găuri negre de dimensiuni ale elefantului lui Hawking
În anii ’70, Hawking și -a dat seama că găurile negre nu sunt în întregime negre. În schimb, prin interacțiuni complexe între gaura neagră Orizont de evenimente Și câmpurile cuantice ale spațiului-timp, ele pot emite un flux de radiații lent-tau, dar acum cunoscut sub numele de radiații de șoim. Acest lucru înseamnă găurile negre se evaporă și în cele din urmă dispare. De fapt, pe măsură ce gaura neagră devine mai mică, emite și mai multe radiații, până când explodează în esență într-o furtună de particule cu energie mare și radiații-precum neutrinul observat de colaborarea KM3NET.
Dar toate găurile negre cunoscute sunt foarte mari – cel puțin de câteva ori decât masa soarelui și deseori semnificativ mai mare. Va dura mult peste 10^100 de ani chiar și cele mai mici găuri negre cunoscute să moară. Dacă Neutrino KM3NET se datorează unei gauri negre care explodează, trebuie să fie mult mai mică – undeva în jur de 22.000 de kilograme (10.000 kilograme). Este cam la fel de grea ca doi elefanți africani complet cultivați, comprimați într -o gaură neagră mai mică decât un atom.
Singura modalitate potențială cunoscută de a produce astfel de găuri negre minuscule este în evenimentele haotice ale timpurii Big Bang, care ar fi putut inunda cosmosul cu Găuri negre „primordiale”. Cele mai mici găuri negre primordiale produse în Big Bang ar fi explodat cu mult timp în urmă, în timp ce cele mai mari ar putea persista până în zilele noastre.
Din păcate, o gaură neagră de 22.000 de kilograme nu ar trebui să supraviețuiască până la Big Bang până în zilele noastre. Dar autorii au subliniat că ar putea exista un plus suplimentar Mecanism cuantic – Cunoscut sub numele de „povară de memorie” – care permite găurilor negre să reziste la descompunere. Acest lucru ar permite o gaură neagră de 22.000 de kilograme să supraviețuiască timp de miliarde de ani înainte de a exploda în cele din urmă, trimițând un neutrino cu energie mare către Pământ în acest proces.
Găurile negre primordiale ar putea fi o explicație pentru materie întunecată – Substanța invizibilă care reprezintă cea mai mare parte a materiei din univers – dar până acum, căutările pentru acestea au apărut goale. Această nouă perspectivă poate oferi un indiciu intrigant. Cercetătorii au descoperit că, dacă găurile negre primordiale ale acestei game de masă sunt suficient de abundente pentru a ține cont de toată materia întunecată, ar trebui să explodeze oarecum în mod regulat. Ei au estimat că, dacă această ipoteză este corectă, colaborarea KM3NET ar trebui să vadă o altă neutrino de showstoping în următorii câțiva ani.
Dacă această detecție se întâmplă, atunci este posibil să fie nevoiți să regândim radical modul în care abordăm materia întunecată, neutrinele cu energie mare și chiar fizica universului timpuriu.