Ar putea exista o probabilitate de 90% ca, în următorul deceniu, astronomii să observe explozia unei găuri negre în spațiul cosmic îndepărtat, care să confirme mai multe teorii despre găurile negre și care să-i ajute pe cercetători să creeze o colecție completă a fiecărei particule existente în univers, inclusiv cele care sunt încă necunoscute. Oamenii de știință credeau până acum că astfel de explozii se produc doar o dată la 100.000 de ani.
Găurile negre stelare se formează prin colapsul stelelor masive care ajung la sfârșitul vieții, având de obicei o masă de 3 până la 50 de ori mai mare decât masa Soarelui nostru. Când o stea rămâne fără combustibil, aceasta explodează într-o supernovă, lăsând în urmă o regiune atât de densă încât nimic nu poate ieși, nici măcar lumina.
Găurile negre primordiale, prin contrast, sunt obiecte teoretice care s-ar fi putut forma la mai puțin de o secundă după Big Bang din regiuni extrem de dense ale universului incipient. Spre deosebire de găurile negre stelare, acestea ar putea fi mult mai ușoare și sunt relicve antice din perioada în care universul conținea în mare parte hidrogen și heliu, potrivit Live Science.
Deși găurile negre sunt cunoscute pentru faptul că înghit tot ce le înconjoară, fizicienii au crezut mult timp că acestea explodează în cele din urmă la sfârșitul vieții lor, printr-un proces numit radiație Hawking.
Până de curând, oamenii de știință credeau că astfel de explozii se produc doar o dată la 100.000 de ani, dar o nouă cercetare, publicată în revista Physical Review Letters, sugerează că am putea asista la acest fenomen extraordinar mult mai repede.
„Credem că există o probabilitate de până la 90% de a fi martorii exploziei unei găuri negre în următorii 10 ani, pentru că că flota noastră actuală de telescoape spațiale și terestre este deja capabilă să detecteze o astfel de explozie”, a declarat Aidan Symons, absolvent a lUniversității din Massachusetts.
Găurile negre cele mai susceptibile de a exploda nu sunt rămășițele stelare masive la care ne gândim de obicei, ci mai degrabă găurile negre primordiale (PBH). După cum a arătat fizicianul Stephen Hawking în 1970, cu cât o gaură neagră este mai ușoară, cu atât devine mai fierbinte și cu atât emite mai multe particule prin radiația Hawking. Pe măsură ce PBH se evaporă, devin din ce în ce mai ușoare și, prin urmare, mai fierbinți, emițând și mai multă radiație într-un proces scăpat de sub control, până la explozie.
Descoperirea a venit atunci când echipa de cercetători a început să pună la îndoială presupunerile vechi despre proprietățile electrice ale găurilor negre. În timp ce găurile negre standard nu au sarcină electrică, echipa a explorat ce s-ar putea întâmpla dacă găurile negre primordiale s-ar forma cu o sarcină electrică minusculă care implică particule grele ipotetice pe care le numesc „electroni întunecați”.
Un electron întunecat ar fi ca o versiune mult mai grea a electronului obișnuit, dar interacționând prin forțe electromagnetice întunecate în loc de electromagnetism obișnuit. În modelele teoretice numite dark-QED, aceste particule ar purta sarcină electrică întunecată și ar interacționa prin intermediul fotonilor întunecați, afectând potențial modul în care materia se comportă în jurul găurilor negre.
O gaură neagră care explodează nu ar fi doar un spectacol de lumini spectaculos, ci le-ar oferi oamenilor de știință un catalog al fiecărei particule subatomice existente. Acesta ar include nu doar particulele pe care le-am descoperit deja, cum ar fi electronii, quarcii și bosonii Higgs, ci și particule nedetectate în prezent, poate chiar și materia întunecată.
Echipa de cercetători spune că, deși nu garantează că o explozie va avea loc în acest deceniu, probabilitatea ridicată înseamnă că ar trebui să fim pregătiți. Din fericire, tehnologia actuală a telescoapelor este deja capabilă să detecteze semnele revelatoare ale radiației Hawking de la o gaură neagră primordială care explodează.
Editor : M.B.
