- „Немогући“ неутрино ултра високе енергије – откривен 2023. – могао је да дође од експлозије мале примордијалне црне рупе.
- Ово је довело астрономе до новог модела тамног набоја. Овај модел примордијалних црних рупа могао би објаснити зашто је један детектор видео високоенергетски догађај, а други није.
- Ако се потврде, такве експлозије би могле открити нове честице, помажу у верификацији Хокинговог зрачења и потенцијално објашњавају природу тамне материје.
Универзитет Масачусетс Амхерст објавио је овај оригинални чланак 3. фебруара 2026. Уреди ЕартхСки.
Да ли смо видели да је црна рупа експлодирала?
Године 2023. субатомска честица звана неутрино пала је на Земљу са невероватно огромном количином енергије. У ствари, ниједан познати извор нигде у универзуму не може произвести толико енергије, 100.000 пута више од честице највеће енергије коју су икада произвели највећи земаљски акцелератори честица.
Године 2023. субатомска честица звана а неутрино срушио на Земљу са немогуће огроман количина енергије. У ствари, ниједан познати извор нигде у универзуму не може произвести толико енергије, 100.000 пута више од честице највеће енергије коју је икада произвела Велики хадронски колајдернајмоћнији Земљин акцелератор честица. Међутим, недавно је тим физичара са Универзитета Масачусетс Амхерст претпостављено да би се овако нешто могло догодити када би посебна врста црне рупе, названа а квази-екстремална примордијална црна рупаексплодира.
Тхе јоурнал Пхисицал Ревиев Леттерс објављено ново истраживање 18. децембра 2025. Тим не само да објашњава иначе немогући неутрино, већ показује да би елементарна честица могла открити фундаменталну природу универзума.
Примордијалне црне рупе
Црне рупе постоје, а ми добро разумемо њихов животни циклус: стара, велика звезда остаје без горива, имплодира у масивно моћној супернови и оставља за собом област простор-времена са тако интензивном гравитацијом да ништа, чак ни светлост, не може да побегне. Ове црне рупе су невероватно тешке и у суштини су стабилне.
Али, као физичар Стивен Хокинг истакао 1970. године, друга врста црне рупе – примордијална црна рупа – могла је да настане не колапсом звезде, већ из првобитних услова универзума убрзо након Великог праска. Примордијалне црне рупе до сада постоје само у теорији. И, попут стандардних црних рупа, толико су густе да им скоро ништа не може побећи… што их чини црна. Међутим, упркос њиховој густини, примордијалне црне рупе могу бити много лакше од црних рупа које смо до сада посматрали. Штавише, Хокинг је показао да примордијалне црне рупе могу полако да емитују честице преко онога што је сада познато као Хокингово зрачење ако су се довољно загрејали.
Андреа Тхаммкоаутор новог истраживања и доцент физике на УМасс Амхерст, рекао је:
Што је црна рупа лакша, то би требало да буде топлија и више честица ће емитовати. Како примордијалне црне рупе испаравају, оне постају све лакше, а тако и топлије, емитујући још више радијације у бежањем процесу до експлозије. То је оно Хокингово зрачење које наши телескопи могу да открију.
Посматрање експлозије црне рупе
Ако бисмо посматрали такву експлозију, то би нам дало коначан каталог свих постојећих субатомских честица. То би укључивало оне које смо приметили, као што су електрони, кваркови и Хигсови бозони. И оне о којима смо само претпоставили, попут честица тамне материје, као и све остало што је до сада потпуно непознато науци. Тим УМасс Амхерста је раније показао да би се такве експлозије могле десити са изненађујућом учесталошћу – сваке деценије или тако нешто – и ако бисмо обратили пажњу, наши тренутни инструменти за посматрање космоса могли би да региструју ове експлозије.
До сада, тако теоретски.
Затим, 2023. године, експеримент под називом КМ3НеТ Цоллаборатион ухватио тај немогући неутрино. Управо је то била врста доказа за које је тим УМасс Амхерста претпоставио да бисмо могли ускоро видети.
Али дошло је до проблема: сличан експеримент, тзв ИцеЦубетакође постављен за снимање космичких неутрина високе енергије, није регистровао догађај. И не само то, већ никада ништа није радио ни са једном стотином своје снаге. Ако је универзум релативно густ са примордијалним црним рупама, а оне често експлодирају, зар не би требало да будемо обасути високоенергетским неутринима? Шта може објаснити неслагање?
Карика која недостаје
Коаутор Хоаким Игуаз Хуанпостдокторски истраживач физике на УМасс Амхерст, рекао је:
Мислимо да су примордијалне црне рупе са ‘тамним набојем’ – оно што зовемо квази-екстремалне примордијалне црне рупе – карика која недостаје.
Тамни набој је у суштини копија уобичајене електричне силе какву познајемо. Али укључује веома тешку, претпостављену верзију електрона, коју тим назива а тамни електрон.
Коаутор Мицхаел Бакердоцент физике на УМасс Амхерст, рекао је:
Постоје и други, једноставнији модели примордијалних црних рупа. Наш модел тамног набоја је сложенији, што значи да може пружити тачнији модел стварности. Оно што је тако цоол је видети да наш модел може да објасни овај иначе необјашњив феномен.
Тхамм је додао:
Примордијална црна рупа са тамним набојем има јединствена својства и понаша се на начине који се разликују од других, једноставнијих модела примордијалне црне рупе. Показали смо да ово може пружити објашњење свих наизглед недоследних експерименталних података.
Објашњена тамна материја?
Тим је уверен да, не само да њихов модел тамног набоја примордијалне црне рупе може да објасни неутрино, већ може да одговори и на мистерију тамне материје. Бакер је рекао:
Посматрања галаксија и космичке микроталасне позадине сугеришу да постоји нека врста тамне материје.
Игуаз Хуан је додао:
Ако је наш претпостављени тамни набој тачан, онда верујемо да би могла постојати значајна популација примордијалних црних рупа, што би било у складу са другим астрофизичким запажањима и објашњавало сву недостајућу тамну материју у универзуму.
Бакер је закључио:
Посматрање неутрина високе енергије био је невероватан догађај. То нам је дало нови прозор у свемир. Али сада бисмо могли бити на прагу експерименталне провере Хокинговог зрачења, добијања доказа и за примордијалне црне рупе и за нове честице изван Стандардног модела, и објашњавања мистерије тамне материје.
Закључак: Да ли смо управо били сведоци експлозије црне рупе? Астрономи су приметили да се чудна честица судари са Земљом, што је могло бити резултат експлозије црне рупе. То би могло помоћи у откривању нових честица, помоћи у верификацији Хокинговог зрачења и потенцијално објаснити природу тамне материје.
