Необычное нейтрино может оказаться доказательством излучения Хокинга
В 1970-х годах Хокинг предложил, что черные дыры не являются полностью черными. Из-за сложных взаимодействий между горизонтом событий и квантовыми полями они могут испускать медленный, но постоянный поток излучения. Это предполагает, что черные дыры могут в конечном итоге испаряться, по данным Life Science. В процессе своего уменьшения они выделяют больше энергии, пока не взорвутся в виде высокоэнергетических частиц, аналогичных тем, что обнаружил телескоп KM3NeT.
Два года назад телескоп KM3NeT, состоящий из подводных детекторов у побережий Франции, Италии и Греции, зафиксировал нейтрино с энергетическим уровнем около 100 ПэВ, что в 25 раз превышает энергию частиц, разогнанных на Большом адронном коллайдере. Изначально физики не могли объяснить такой феномен, но команда из Имперского колледжа Лондона выдвинула гипотезу, что это нейтрино может быть связано с испарением черной дыры.
Тем не менее, известно, что черные дыры имеют значительную массу, превышающую массу Солнца в несколько раз. Чтобы даже самая маленькая черная дыра могла испариться, ей потребовалось бы 10 в сотой степени лет. Если нейтрино, зафиксированное KM3NeT, произошло в результате взрыва черной дыры, она должна была бы быть значительно меньшей — массой около 10 тонн, сжатой до размеров атома. Единственный способ образования таких черных дыр в научной теории — события сразу после Большого взрыва, которые могли создать первичные черные дыры. Хотя самые маленькие из них должны были уже взорваться, более крупные могли дожить до наших дней.
К сожалению, черная дыра массой 10 тонн не должна была сохраниться до нашего времени. Однако авторы исследования предположили, что может существовать дополнительный квантовый механизм, который позволяет черным дырам оставаться целыми, позволяя им выживать миллиарды лет и в конечном итоге взрываться, излучая высокоэнергетическое нейтрино в сторону Земли.
Кроме того, первичные черные дыры могут предоставить ответ на вопрос о темной материи. Новая гипотеза может быть ключом к пониманию этого явления. Чтобы объяснить существование темной материи, необходимо, чтобы первичные черные дыры регулярно взрывались. Исследователи подсчитали, что если их предположения верны, в ближайшие годы мы можем ожидать обнаружение еще одного необычного нейтрино.
Понять природу темной материи было непросто, и теперь физики из Китая и Италии, независимо друг от друга, выявили новую преграду. Потоки солнечных нейтрино, окружающие Землю, также могут проникать в подземные лаборатории и мешать обнаружению одного из основных кандидатов на роль темной материи — вимпов.
Обсудим?
Смотрите также:
