Găurile negre sunt cunoscute mai ales pentru capacitatea lor de a absorbi tot ce se află în jurul lor, dar cercetările recente sugerează că ele ar putea oferi și un spectacol impresionant: o explozie cosmică. Conform unui studiu publicat în revista Physical Review Letters, există o probabilitate de până la 90% să asistăm la o astfel de explozie în următorii zece ani.
Găurile negre stelare se formează prin colapsul stelelor masive la sfârșitul vieții lor, având mase cuprinse între 3 și 50 de ori masa soarelui. Când o stea își epuizează combustibilul, explodează într-o supernovă, lăsând în urmă o regiune extrem de densă din care nimic nu poate scăpa, nici măcar lumina.
Pe de altă parte, găurile negre primordiale sunt obiecte teoretice care s-ar fi putut forma în mai puțin de o secundă după Big Bang din regiuni extrem de dense ale universului timpuriu. Spre deosebire de găurile negre stelare, acestea ar putea fi mult mai ușoare și sunt relicve antice dintr-o vreme când universul era predominant format din hidrogen și heliu.
Deși sunt cunoscute pentru capacitatea lor de a consuma totul în jur, fizicienii au teoretizat de mult timp că găurile negre ar putea, de asemenea, să explodeze la sfârșitul vieții lor printr-un proces numit radiația Hawking. Înainte, se credea că astfel de explozii se întâmplă doar o dată la fiecare 100.000 de ani, dar cercetările recente indică posibilitatea ca acest fenomen extraordinar să fie mult mai apropiat.
Aidan Symons, un student la doctorat de la Universitatea din Massachusetts, afirmă: “Credem că există până la 90% șanse să fim martorii unei explozii a unei găuri negre în următorii 10 ani, având în vedere că telescoapele noastre spațiale și terestre actuale sunt deja capabile să detecteze o astfel de explozie.”
Găurile negre cele mai susceptibile de a exploda nu sunt resturile stelare masive la care ne gândim de obicei, ci găurile negre primordiale (PBHs). Așa cum a demonstrat fizicianul Stephen Hawking în 1970, cu cât o gaură neagră este mai ușoară, cu atât devine mai fierbinte și emite mai multe particule prin radiația Hawking. Pe măsură ce PBH-urile se evaporă, devin și mai ușoare, și deci mai fierbinți, emitând și mai multă radiație într-un proces accelerat până la explozie.
Echipa de cercetători a început să pună la îndoială presupunerile de lungă durată despre proprietățile electrice ale găurilor negre. Deși găurile negre standard nu au sarcină electrică, echipa a explorat ce s-ar întâmpla dacă găurile negre primordiale s-ar forma cu o mică sarcină electrică, implicând particule ipotetice grele numite „electroni întunecați”.
Un electron întunecat ar fi ca o versiune mult mai grea a electronului obișnuit, interacționând prin forțe electromagnetice întunecate în loc de electromagnetismul obișnuit. În modelele teoretice numite dark-QED, aceste particule ar purta sarcină electrică întunecată și ar interacționa prin fotoni întunecați, afectând potențial modul în care materia se comportă în jurul găurilor negre.
LiveScience