Нове дослідження, опубліковане в журналі Physical Review Letters, стверджує, що людство має шанс у 90% стати свідками вибуху чорної діри впродовж найближчих 10 років. І мова не про звичні гігантські залишки зірок, а про гіпотетичні об’єкти — первинні чорні діри (Primordial Black Holes, PBHs), які могли утворитися менш ніж за секунду після Великого вибуху. 1 2
“Ми вважаємо, що ймовірність побачити вибух чорної діри протягом наступного десятиліття становить до 90%. Головне — наші нинішні космічні та наземні телескопи вже здатні це зафіксувати” — стверджує аспірант Університету Массачусетсу Ейдан Саймонс.
Що таке первинні чорні діри?
На відміну від “звичайних” чорних дір, що виникають після колапсу масивних зірок (маса — від 3 до 50 сонячних), первинні чорні діри — це гіпотетичні об’єкти, які могли сформуватися ще в ранньому Всесвіті. Їх маса може бути значно меншою, а самі вони — залишками тих часів, коли у Всесвіті переважали водень і гелій.
Саме малі розміри цих чорних дір роблять їх кандидатами на найближчий вибух. Як показав Стівен Гокінг у 1970-х, чим менша маса чорної діри, тим інтенсивніше вона випромінює частинки через процес, який нині відомий як випромінювання Гокінга. З часом це призводить до “випаровування” чорної діри й зрештою — до вибуху.
Вибух чорної діри
Досі вважалося, що такі вибухи трапляються надзвичайно рідко — приблизно раз на 100 000 років. Проте нове дослідження різко змінює перспективу. Ключ полягає у припущенні, що первинні чорні діри можуть мати темний електричний заряд, тобто заряд, що пов’язаний не з відомою нам електромагнітною взаємодією, а з так званою “темною” версією електродинаміки (dark-QED).
У цій теорії існують гіпотетичні частинки — “темні електрони” — набагато важчі за звичайні електрони й здатні взаємодіяти через “темні фотони”. Якщо така частинка утвориться під час формування первинної чорної діри, вона може стабілізувати об’єкт на деякий час. Але згодом — це лише відкладає неминучий вибух.
Цей ефект тимчасової стабілізації, за словами дослідників, радикально збільшує ймовірність спостереження вибуху. І тепер замість одного разу на сто тисяч років ми можемо побачити його раз на десятиліття.
Що нам дасть вибух чорної діри?
Спостереження вибуху чорної діри — це унікальна можливість для науки: в процесі вибуху вивільняються всі відомі й невідомі субатомні частинки, включно з електронами, кварками, бозонами Гіґґса, а можливо, і з частинками темної матерії.
Таким чином, подібна подія може відкрити шлях до розуміння фундаментальних аспектів фізики — від складу матерії до історії Всесвіту.
Техніка вже готова
Найкраща новина: ми вже маємо технічні засоби для спостереження цього явища. Сучасні телескопи, як космічні, так і наземні, здатні зафіксувати характерне випромінювання, яке супроводжує вибух чорної діри. Це означає, що якщо теорія підтвердиться, ми можемо не просто зафіксувати рідкісну подію, а й отримати безцінні наукові дані.
“Ми не гарантуємо, що це точно станеться в цьому десятилітті. Але ймовірність надто висока, щоби її ігнорувати” — підсумовує команда.
Тож астрономи з усього світу готуються: можливо, найближчим часом ми станемо свідками одного з найзахопливіших процесів у космосі — фінального акта життя чорної діри.
Щопʼятниці отримуйте найцікавіші статті за тиждень на ваш імейл.
😲 Бонус! PDF-добірка «Найдивніші свята року».
