O particulă subatomică detectată pe Pământ în 2023 ar putea explica aproape totul despre Univers

Găurile negre se nasc în urma morții explozive a stelelor. Dar este posibil ca și ele, la rândul lor, să explodeze? Nimeni nu știe cu certitudine. Totuși, o echipă de cercetători susține că ar fi identificat indicii despre o gaură neagră care explodează.

Studiul lor, publicat în Physical Review Letters, sugerează că impactul extrem de energetic al unui neutrin (o particulă subatomică) detectat pe Pământ în 2023 ar putea fi explicat prin explozia unui tip special de obiect cosmic numit gaură neagră primordială.

• SpaceX ar putea construi propriul accelerator de particule
• De ce oamenii sunt mai dispuși să ajute atunci când se află în medii sărace?

Găurile negre au, teoretic, un „termen de expirare”. Problema este că durata lor de viață este atât de incredibil de mare, încât Universul nu a existat suficient timp pentru a vedea una dispărând complet. În 1974, Stephen Hawking a emis ipoteza că găurile negre pierd lent energie din cauza unor efecte cuantice ciudate produse în apropierea orizontului evenimentelor. Acest proces, cunoscut drept radiație Hawking, ar necesita un interval de timp de cvadrilioane peste cvadrilioane de ori mai lung decât vârsta actuală a Universului pentru ca o gaură neagră să se „evapore” complet.

Teoria lui Stephen Hawking

Hawking a sugerat însă și existența unor găuri negre primordiale, formate nu din colapsul stelelor, ci în condițiile extreme din primele fracțiuni de secundă de după Big Bang. Teoretic, Universul ar trebui să fie plin de astfel de obiecte, însă niciuna nu a fost detectată până acum. Un motiv posibil este dimensiunea lor: ar putea fi la fel de mici ca un atom. Din cauza caracterului lor evaziv, ele au fost propuse și ca o posibilă explicație pentru materia întunecată, substanța invizibilă care ar reprezenta aproximativ 85% din masa totală a cosmosului.

Potrivit noii cercetări, găurile negre foarte ușoare ar putea exploda, eliberând explozii detectabile de particule.

„Cu cât o gaură neagră este mai ușoară, cu atât ar trebui să fie mai fierbinte și să emită mai multe particule. Pe măsură ce găurile negre primordiale se evaporă, devin tot mai ușoare și, implicit, mai fierbinți, emițând din ce în ce mai multă radiație într-un proces accelerat care duce la explozie. Tocmai această radiație Hawking poate fi detectată de telescoape”, a declarat Andrea Thamm, profesoară asociată de fizică la UMass Amherst (SUA) și coautoare a studiului.

Au detectat oamenii de știință o gaură neagră care explodează?

Este posibil ca cercetătorii să fi văzut o gaură neagră care explodează? Aici intervine neutrinul misterios detectat în 2023, care a eliberat mai multă energie decât se credea posibil pentru o singură particulă. O explicație ar fi că a fost o anomalie sau o eroare, mai ales că alte observatoare nu au confirmat evenimentul. Varianta mai spectaculoasă este însă că ar fi fost produs de o gaură neagră primordială dotată cu o „sarcină întunecată”, adică o forță ipotetică similară celei electrice, dar asociată unui presupus „electron întunecat”.

„O gaură neagră primordială cu sarcină întunecată are proprietăți unice și se comportă diferit față de modelele mai simple. Am arătat că această ipoteză poate oferi o explicație coerentă pentru datele experimentale aparent contradictorii”, a explicat Thamm.

Aceasta este o interpretare speculativă și aflată la marginea teoriilor acceptate. Totuși, ea vine cu un avantaj suplimentar: ar putea oferi o soluție și pentru enigma materiei întunecate.

„Dacă existența sarcinii întunecate se confirmă, atunci este posibil să existe o populație semnificativă de găuri negre primordiale, compatibilă cu alte observații astrofizice și capabilă să explice întreaga cantitate de materie întunecată lipsă din Univers”, a declarat coautorul Joaquim Iguaz Juan, citat de Futurism.

Vă recomandăm să citiți și:

Interiorul magnetic ascuns al Soarelui, cartografiat în premieră folosind date din ultimii 30 de ani

Ce a observat o studentă după ce a creat praf cosmic în laborator?

O nouă erupție solară colosală a declanșat pene radio în sudul Europei

Astronomii au detectat o moleculă complexă de sulf în spațiul interstelar