В следващото десетилетие небето може да ни поднесе най-зрелищното си чудо
Черните дупки постоянно са били измежду най-загадъчните и плашещи обекти във Вселената. Обикновено си представяме, че те единствено гълтам всичко към себе си - материя, газ, звезди, даже светлина, написа Блиц.
Но ново проучване демонстрира, че те може да имат и напълно друга орис: някои черни дупки могат да експлодират. И то не след милиони години, а даже още през идващото десетилетие.
Звездни против първобитни черни дупки
Учените разграничават два съществени вида черни дупки:
Звездни черни дупки – образуват се, когато солидни звезди (поне 20–30 пъти по-тежки от Слънцето) изчерпят горивото си и се срутят под личната си тежест. Често преди този момент избухват като свръхнова, а в центъра остава свръхплътна област, от която даже светлината не може да избяга. Масата на такива черни дупки нормално е сред 3 и 50 слънчеви маси.
Първобитни (първични) черни дупки (PBH) – теоретични обекти, формирани по-малко от секунда след Големия гърмеж. Вселената тогава е била гореща, извънредно плътна и изпълнена с дребни флуктуации на материята. Тези дребни черни дупки са оживели милиарди години и се считат за „ фосили “ от ранната галактическа ера. За разлика от звездните, те могат да бъдат доста по-леки – с маса даже по-малка от тази на планина – и да носят неповторима информация за ранната Вселена.
Лъчението на Хокинг и изпаряващите се черни дупки
През 70-те години Стивън Хокинг сподели, че черните дупки не са изцяло „ черни “. Те губят маса посредством квантов развой, наименуван излъчване на Хокинг.
Колкото по-малка е черната дупка, толкоз по-бързо се нагрява и излъчва повече частици. Възниква противоположна връзка: тя става все по-лека, по-гореща и по-енергична – до момента в който не доближи точката на пагубна детонация.
Дълго време се смяташе, че такива детонации са извънредно редки – може би един път на 100 000 години. Но ново изследване, оповестено в Physical Review Letters, слага това под въпрос.
Новата догадка: черни дупки с „ мрачен заряд “
Екип учени предлага друга концепция: какво ще стане, в случай че първобитните черни дупки носят електрически заряд, само че от чужд вид? Те вкарват концепцията за „ тъмни електрони “ – хипотетични, по-тежки версии на електрона, които взаимодействат с тъмни фотони в границите на теорията за тъмната QED.
Ако черна дупка се образува с дребен „ мрачен електрически заряд “, тя би могла да остане краткотрайно постоянна, преди да избухне. Тази стабилизация обаче усилва вероятността да следим сходни детонации неведнъж – вместо един път на стотици хиляди години, шансът може да е един път на десетилетие.
Защо това е значимо?
Една експлодираща черна дупка няма да е просто астрономически фойерверк. Тя би работила като естествен ускорител на частици, надалеч по-мощен от Големия адронен колайдер. При детонацията могат да се освободят и засекат:
познати частици като електрони, кварки и бозона на Хигс;
хипотетични частици, свързани с тъмната материя;
изцяло нови обекти, които могат да трансформират визиите ни за физиката.
С други думи, наблюдението на сходна детонация би било като азбучник на обикновената зоология на Вселената.
Готови ли сме да я засечем?
Днешната астрономическа техника е задоволително развита. Съвременните галактически и наземни телескопи могат да засекат присъщото лъчение на Хокинг и неочаквания изблик на сила, съпътстващ детонацията на първобитна черна дупка.
Ще станем ли очевидци?
„ Смятаме, че има до 90% възможност да следим експлодираща черна дупка през идващите 10 години “, споделя Айдън Симънс, докторант от Университета на Масачузетс, пред Live Science.
Ако прогнозите се окажат правилни, това би било освен най-зрелищното събитие в астрономията, само че и ключът към разгадаването на най-големите мистерии: от кое място е пристигнала Вселената и от какво е построена.
