Физики из Массачусетского университета в Амхерсте утверждают: вероятность того, что в ближайшее десятилетие будет зафиксирован взрыв первичной чёрной дыры, достигает 90 %. Такое событие станет не просто космической сенсацией, но и шансом доказать существование частиц, которые до сих пор скрыты от науки.
Обычные чёрные дыры образуются из остатков звёзд и стабильны. Но ещё в 1970-х Стивен Хокинг предположил существование других — первичных чёрных дыр (ПЧД), появившихся вскоре после Большого взрыва.
Они могут быть значительно легче и излучать энергию в виде так называемого излучения Хокинга. По мере испарения чёрная дыра нагревается, теряет массу и в итоге должна взорваться.
"Чем легче чёрная дыра, тем горячее она становится и тем больше частиц испускает", — объясняет доцент Андреа Тамм.
Раньше считалось, что подобные взрывы происходят раз в 100 000 лет. Но исследователи пересмотрели эту оценку, введя в расчёты модель "тёмной квантовой электродинамики", включающую гипотетическую тяжёлую частицу — "тёмный электрон". Если ПЧД обладает малым "тёмным зарядом", она способна временно стабилизироваться, а затем всё же взорваться.
Итог: вероятность наблюдать такой процесс в течение следующих 10 лет — около 90 %.
Взрыв ПЧД станет первым прямым подтверждением излучения Хокинга и откроет путь к полному "каталогу" субатомных частиц — от известных электронов и кварков до гипотетических частиц тёмной материи.
"Это изменит физику и наше понимание истории Вселенной", — говорит научный сотрудник Хоаким Игуац Хуан.
Уточнения
Излуче́ние Хо́кинга — гипотетический процесс излучения чёрной дырой разнообразных элементарных частиц, преимущественно фотонов; назван в честь Стивена Хокинга. Излучение Хокинга — главный аргумент учёных относительно распада (испарения) небольших чёрных дыр. На этом эффекте основана идея сингулярного реактора — устройства для получения энергии из чёрной дыры за счёт излучения Хокинга.