Научната заедница се соочува со феномен што ги побива познатите закони на астрофизиката, откако во 2023 година е забележан удар на субатомска честичка - неутрино со енергија што се сметаше за невозможна или грешка во мерењето. Ова е енергетско ниво кое е 100.000 пати поголемо од она што го произведува „Големиот хадронски судирач“, најмоќниот забрзувач на честички во светот. Бидејќи во познатиот универзум не постои идентификуван извор способен да генерира таква енергија,  физичари од Универзитетот во „Масачусетс Амхерст“ понудија решение за оваа дилема. Како можен извор тие ја детектираа експлозијата на специфичен тип црна дупка.

Механизмот на „испарување“

Според истражувањето, изворот на овие честички би можеле да бидат „квазиекстремните исконски црни дупки“. За разлика од обичните црни дупки што се формираат од колапсот на ѕвездите, исконските црни дупки теоретски се формирале под екстремни услови веднаш по Големата експлозија. Иако се екстремно густи, тие можат да бидат значително полесни од ѕвездените црни дупки, а според теоријата на Стивен Хокинг, тие на крајот емитуваат зрачење и „испаруваат“ преку Хокинговото зрачење. Авторите на студијата објаснуваат дека колку е полесна црната дупка, толку е потопла и толку повеќе зрачење емитува. Овој процес води до ефект на самозасилување, што кулминира со моќна експлозија. Ваквите настани, според процените на тимот, би можеле да се случуваат на секои десет години, а современите инструменти за набљудување на вселената се способни да ги регистрираат само ако знаеме што да бараме.

Улогата на „темниот полнеж“

Сепак, откривањето на „невозможното“ неутрино во 2023 година донесе нови неизвесности. Сличен експеримент наречен „Ајс кјуб“, пак, не регистрира ништо такво и покрај фактот дека честите експлозии на црни дупки треба да ја преплават Земјата со неутрино честички со висока енергија. За да го објаснат ова несовпаѓање во податоците, истражувачите го воведоа концептот на „темен полнеж“.

Според трудот, квазиекстремните исконски црни дупки поседуваат темен полнеж, кој во суштина е копија од вообичаената електрична сила, но вклучува хипотетичка, тешка верзија на електронот наречена „темен електрон“. Овој посложен модел дава објаснување зошто експерименталните податоци изгледаат неконзистентни. Токму овие уникатни карактеристики на темно наелектризираните црни дупки им овозможуваат да се однесуваат поинаку од поедноставните теоретски модели.

Покрај решавањето на загатката на неутрино честичката, овој модел би можел да даде одговор на едно од најголемите прашања во модерната физика - природата на темната материја. Истражувачите истакнуваат дека постоењето на значителна „популација“ на такви црни дупки би било во согласност со астрофизичките набљудувања на галаксиите и космичкото микробраново заднинско зрачење. Верификацијата на Хокинговото зрачење и овие честички би можела да отвори нов прозорец во разбирањето на универзумот, надвор од стандардниот модел на физиката.

Според пресметките, шансата за експлозија на овој вид црна дупка во следните 10 години е 90 %, а ова откритие би било прво директно набљудување на Хокинговото зрачење. Експлозијата на исконската црна дупка би послужила како еден вид природен каталог на сите субатомски честички, вклучувајќи ги и оние што моментално се непознати за науката, или се само хипотетички, и би дала одговори на многу отворени прашања, но само ако новата теорија се потврди.

Извор: bug.hr

Фото: Freepik