Фізики з Університету Массачусетсу в Амхерсті дійшли висновку, що в найближче десятиліття людство з великою ймовірністю може стати свідком унікальної космічної події — вибуху первісної чорної діри (ПЧД).
Від передбачення Гокінга до сучасних моделей
Ще у 1974 році Стівен Гокінг запропонував ідею, що чорні діри не є абсолютно «чорними»: через квантові ефекти вони повинні повільно випромінювати частинки. Це так зване «випромінювання Гокінга» поступово зменшує їхню масу, аж поки вони не випаровуються повністю. У фінальній стадії процес завершується потужним спалахом, подібним до наднової.
Для звичайних зоряних чи надмасивних чорних дір це відбудеться в неймовірно далекому майбутньому. Проте існують гіпотетичні первісні чорні діри — надзвичайно малі об’єкти, що утворилися у перші миттєвості після Великого вибуху. Їхня маса може бути порівнянною з астероїдом, тому вони випаровуються значно швидше.
«Темний електрон» і стабілізація
Нове дослідження пропонує модифікацію: якщо ПЧД мають невеликий «темний електричний заряд», зумовлений існуванням гіпотетичного «темного електрона», то випромінювання Гокінга може бути призупинене на певний час. «Ми показали, що якщо первісна чорна діра утворюється з невеликим темним електричним зарядом, то вона повинна тимчасово стабілізуватися перед остаточним вибухом», – пояснює фізик Майкл Бейкер.
Це пояснює, чому ми ще не бачили таких вибухів, і водночас підвищує ймовірність, що перший буде зафіксований уже найближчим часом.
Ймовірність вибуху та наслідки
Розрахунки показують: видимий вибух може відбуватися в середньому раз на 10 років, тоді як раніше вважалося, що інтервал становить сотні тисяч років. Існує 90% ймовірність, що сучасні гамма-обсерваторії зафіксують такий спалах у найближче десятиліття.
Його наслідки для науки були б колосальними:
- підтвердження існування первісних чорних дір;
- перші прямі докази випромінювання Гокінга;
- можливість виявити повний спектр фундаментальних частинок — як відомих (електрони, нейтрони), так і гіпотетичних (наприклад, темна матерія).
«Ми також отримаємо точний запис про кожну частинку, з якої складається все у Всесвіті. Це повністю революціонізувало б фізику і допомогло б нам переписати історію Всесвіту», — підкреслює астрофізик Хоакім Ігуас Хуан.
Оскільки в процесі вибуху ПЧД можуть утворюватися навіть «невідомі невідомі» частинки, про які ми не здогадуємося, спостереження такої події стане найціннішим «природним експериментом» у космосі.
Дослідження опубліковане в журналі Physical Review Letters і вже привернуло значну увагу у світовій науковій спільноті.
#шансів #побачити #вибух #чорної #діри #найближче #десятиліття
Source link
