Podle nové simulace by menší černé díry z raného vesmíru mohly skončit pozorovatelným výbuchem každých několik let.
Vědci jsou již více než půl století fascinováni možností pozorovat explozi černé díry. Tuto myšlenku poprvé představil známý fyzik Stephen Hawking v roce 1974. Ačkoli jsou černé díry známé svou schopností pohlcovat vše, co se k nim příliš přiblíží, Hawking navrhl, že by měly také vyzařovat částice v jevu, který dnes známe jako „Hawkingovo záření“.
Hawkingovo záření je proces, při kterém černé díry časem ztrácejí hmotu, což by nakonec mohlo vést k jejich úplnému vypaření. Ačkoli je toto záření extrémně slabé, a proto obtížně zjistitelné, v závěrečné fázi existence černé díry by emise částic zesílila a vyvrcholila by výbuchem podobným supernově, který by mohl být pozorovatelný ze Země.
Tento proces je obecně velmi pomalý a zánik typické černé díry by mohl trvat miliardy let. Spekuluje se však, že by mohla existovat třída mnohem menších černých děr s kratší životností, což by nám v nepříliš vzdálené budoucnosti umožnilo pozorovat jejich explozi.
Zdroj: Youtube.com
Nedávná studie publikovaná v časopise Physical Review Letters naznačuje, že existuje 90% šance, že v příštím desetiletí astronomové v hlubokém vesmíru zaznamenají explozi, která potvrdí několik teorií o černých dírách a uvolní celou řadu známých i neznámých částic.
Autoři studie navrhují, že tyto exploze by mohly být důsledkem smrti malých černých děr, které vznikly na počátku vesmíru, známých jako primordiální černé díry (PBH).
Dříve se mělo za to, že tyto události jsou extrémně vzácné, přičemž k potenciálně pozorovatelným explozím dochází jednou za 100 000 let. Nová analýza však naznačuje, že by mohly být mnohem častější, přičemž k viditelné explozi by mohlo docházet v průměru každých 10 let.
Se současnou technologií bychom měli být schopni tyto události detekovat. Jejich nalezení by bylo průlomem pro astrofyziku, protože by potvrdilo existenci tohoto typu černých děr a poskytlo informace o mechanismu jejich zániku.
Kromě toho by taková exploze uvolnila všechny známé fundamentální částice, jako jsou elektrony a neutrony, a potenciálně by odhalila nové částice, které jsme dosud neobjevili, například temnou hmotu. Nejzajímavější by byly „neznámé neznámé“: částice, které jsme si dosud ani nedokázali představit.
„Získání definitivního záznamu všech částic, které tvoří vesmír, by znamenalo revoluci ve fyzice a pomohlo by nám přepsat historii vesmíru,“ vysvětluje ve svém prohlášení Joaquim Iguaz Juan, vedoucí studie.
Předpokládá se, že primordiální černé díry mají hmotnost srovnatelnou spíše s hmotností asteroidů než Slunce. Vznikly krátce po velkém třesku, odtud název „primordiální“.
„Čím je černá díra lehčí, tím by měla být žhavější a tím více částic bude vyzařovat,“ dodává Andrea Thamm, spoluautorka studie. Jak se PBH vypařují, stávají se lehčími a vyzařují více záření, což vede k explozi.
Podle standardního fyzikálního modelu by se většina PBH již měla vypařit. Tým Iguaza Juana však simuloval scénáře s úpravami modelu, včetně hypotetické těžší verze elektronu, tzv. temného elektronu.
Tyto změny by mohly dát PBH elektrický náboj, což známé černé díry nemají. Studie naznačuje, že tyto úpravy by mohly zpozdit vypařování PBH, což znamená, že bychom tyto exploze mohli přehlédnout.
„Naše studie ukazuje, že pokud má primordiální černá díra malý temný elektrický náboj, mohla by se před explozí dočasně stabilizovat,“ říká Michael Baker, spoluautor studie.
Tým odhaduje, že pokud jsou jejich modely správné, měla by být jedna taková exploze viditelná z našich gama observatoří každých 10 let. Pozorování takového výbuchu by potvrdilo existenci prvotních černých děr, poskytlo by přímý důkaz Hawkingova záření a zároveň by nabídlo pohled na základní částice, které vesmír nabízí.
Techzpravy.cz
Trendy svět|
Volty|
Fajnstyl.cz|
KINOTIP2.cz|
Epeníze|
Plné zdraví|
Náš dům|
Naše zahrada|