Astronomi bi uskoro mogli svjedočiti kozmičkom spektaklu kakav do sada nije viđen, eksploziji u dubokom svemiru koja bi mogla potvrditi dugogodišnje teorije o crnim rupama i osloboditi potpuni popis svih čestica koje postoje. Riječ je o kvantno induciranoj eksploziji mikroskopske crne rupe, koje bi, ako se otkrije, moglo potvrditi postojanje promordijalnih crnih rupa (PBH) i Hawkingovog zračenja.
Takvu prognozu barem daje studija fizičara s University of Massachusetts Amherst (UMass Amherst), objavljena u časopisu Physical Review Letters, koji su se usredotočili na smrt malih primordijalnih crnih rupa, nastalih davno, odnosno neposredno nakon Velikog praska.
Dosad se smatralo da su takve eksplozije gotovo nevjerojatno rijetke, s vidljivim događajima očekivanim svakih 100.000 godina. Nova analiza to osporava, sugerirajući da bi detektabilna eksplozija PBH-a mogla nastati otprilike svakih deset godina.
Također bismo dobili definitivan zapis svih čestica koje čine sve u Svemiru. To bi potpuno revolucioniralo fiziku i pomoglo nam ponovno ispisati povijest Svemira, kaže Joaquim Iguaz Juan, astrofizičar s UMass Amhersta.
Ideja tih eksplozija potječe još od Stephena Hawkinga iz 1974. godine. Dok su crne rupe poznate po tome što gutaju sve što im se približi, Hawking je izračunao da kvantni efekti zapravo čine da one emitiraju čestice. Poznata kao Hawkingova radijacija, ta emisija polako smanjuje masu crne rupe, što na kraju dovodi do konačne eksplozivne evaporacije koja može biti opažena adekvatnim instrumentima.
Za razliku od zvjezdano-masivnih ili supermasivnih crnih rupa, primordijalne crne rupe (PBH) imaju veličinu asteroida. Što je crna rupa lakša, to bi trebala biti više vruća i emitirati više čestica. Kako PBH-ovi isparavaju, postaju sve lakši, a time i vrući, emitirajući još više zračenja u procesu koji eskalira sve do eksplozije, objašnjava Andrea Thamm, fizičarka s UMass Amhersta. Te male mase omogućuju PBH-ovima da završe svoj životni ciklus puno brže od većih crnih rupa.
Simulacije koje uključuju male modifikacije standardne fizike, poput hipotetskog težeg elektrona nazvanog “tamni elektron”, pokazuju da PBH-ovi mogu privremeno odoljeti isparavanju. Pokazujemo da, ako se primordijalna crna rupa formira s malim tamnim električnim nabojem, tada model predviđa da bi trebala biti privremeno stabilizirana prije konačne eksplozije, kaže Michael Baker, fizičar s navedenog američkog sveučilišta.
Ako su ti modeli točni, teleskopi koji otkrivaju gama zračenje mogli bi detektirati jednu od tih eksplozija otprilike svakih deset godina. Promatranje takvog događaja potvrdilo bi postojanje PBH-ova, pružilo prve direktne dokaze Hawkingova zračenja i omogućilo potpuni uzorak svih temeljnih čestica, uključujući i one koje još nisu otkrivene.
Izvor: Science Alert
