În faţa costuri de udaretimpuri lungi de construcție și administrația Trump scăderea finanțării științei federalefizicienii au propus o alternativă mai ieftină la următoarea generație de supercollitori de particule-aruncând o privire în găuri negre.
Oamenii de știință au sperat inițial că particulele evazive care alcătuiesc materie întunecată ar fi scutită de coliziuni de protoni cu energie mare în interiorul colizorului de hadron mare al lui Cern (LHC), dar până acum nu s-a făcut o astfel de detectare.
Găsirea materiei întunecate ar putea însemna în așteptare zeci de ani Energie nouă, mai mare, supercolliders sunt construite.
Sau poate nu, potrivit unui grup de cercetători. Publicarea constatărilor lor pe 3 iunie în jurnal Scrisori de recenzie fizicăei sugerează că răspunsurile pe care le căutăm ar putea fi în coliziuni violente în interiorul mișcării rapide discuri de acreție care înconjoară găuri negre enorme.
“Una dintre marile speranțe pentru colivorii de particule, cum ar fi marele colizor de hadron este că va genera particule de materie întunecată, dar încă nu am văzut nicio dovadă”, coautor de studiu Joseph Silkprofesor de astrofizică la Universitatea Johns Hopkins și Universitatea din Oxford, Marea Britanie spus într -o declarație. „De aceea, există discuții în curs de construire a unei versiuni mult mai puternice, un supercollider de generație următoare. Dar, pe măsură ce investim 30 de miliarde de dolari și așteptăm 40 de ani pentru a construi acest supercollider-natura poate oferi o privire asupra viitorului în super masiv găuri negre.
Colambii de particule funcționează prin zdrobirea particulelor unul în celălalt la viteze aproape de lumină, creând interacțiuni din care elementele cele mai fundamentale ale universului apar pe scurt ca resturi de mare energie. Din aceste coliziuni, LHC a descoperit Bosonul lui Higg În 2012, particulele evazive care le oferă tuturor celorlalți masa lor.
Înrudite: Cel mai mare atom de atom din lume a transformat plumbul în aur – și apoi l -a distrus într -o clipă
Dar în ciuda acestei descoperiri și mulți alții (Alături de contribuții cheie la dezvoltarea internetului, a calculului și a unor terapii de cancer), LHC nu a produs încă materie întunecată, posibil pentru că este incapabil să ajungă la energiile necesare pentru a -și produce particulele.
Una dintre cele mai misterioase componente ale Universului, Dark Matter reprezintă aproximativ 27% din conținutul lipsă al cosmosului nostru. Dar nu interacționează cu lumina, așa că încă nu trebuie detectat direct. Aceasta înseamnă că în ciuda nenumărate observații Dintre modurile în care ne modelează universul, oamenii de știință sunt încă nesiguri de unde provine materia întunecată sau chiar despre ceea ce este.
Căutând o nouă sursă de particule de materie întunecată, cercetătorii din spatele noului studiu s -au uitat la găuri negre. Observațiile de la telescoape spațiale au relevat că se pot învârti rapid găurile negre Lansați jeturi masive de plasmă Din discurile de acreție ale materiei fierbinți care le înconjoară.
Și conform calculelor cercetătorilor, aceste jeturi ar putea fi mult mai puternice decât prima gândire – permițând particulelor să se ciocnească la niveluri similare de energie ca cele proiectate pentru viitorii supercollitori.
“Unele particule din aceste coliziuni coboară pe gâtul găurii negre și dispar pentru totdeauna”, a spus Silk. „Dar, din cauza energiei și a impulsului lor, unii ies și cei care ies la iveală care sunt accelerate la energii fără precedent.”
Echipa lui Silk a calculat că energia produsă de Jets -ul Black Hole ar putea fi „la fel de puternică pe cât obțineți de la un supercollider sau mai mult”, adăugând că „este foarte greu de spus care este limita”.
Pentru a detecta particulele care se aruncă din coliziuni ale găurilor negre, cercetătorii propun urmărirea lor cu observatorii concepute pentru a studia supernovele, cum ar fi Observatorul Neutrino IceCube al Polului Sud sau telescopul cu cuburi de kilometru.
„Dacă găurile negre supermasive pot genera aceste particule prin coliziuni de protoni cu energie mare, atunci am putea obține un semnal pe Pământ, unele particule cu energie mare care trec rapid prin detectoarele noastre”, a spus Silk. “Aceasta ar fi dovezile pentru un nou colizor de particule din cele mai misterioase obiecte din univers, atingând energii care ar fi de neatins în orice accelerator terestru. Am vedea ceva cu o semnătură ciudată care, cu concepție, oferă dovezi pentru materie întunecată, care este un pic mai mult un salt, dar este posibil.”