Ar ką tik matėme juodosios skylės sprogimą? Jos „fragmentas“ trenkėsi į Žemę ()
Naujas tyrimas paaiškina „neįmanomo“ neutrino egzistavimą ir taip pat nurodo tamsiosios materijos paslapties sprendimą.
© Fred Ullrich | https://commons.wikimedia.org/wiki/File:MiniBooNE.jpg
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
2023 metais subatominė dalelė – neutrinas – susidūrė su Žeme su tokia milžiniška energija, kad tai turėjo būti neįmanoma. Visatoje nėra žinomų šaltinių, galinčių sukurti energiją, kuri būtų 100 000 kartų didesnė už didžiausios energijos dalelės, kada nors sukurtos Didžiojo hadronų greitintuvo, galingiausio pasaulyje dalelių greitintuvo, energiją.
Dabar fizikai iškėlė hipotezę, kad tokia dalelė galėjo būti išmesta sprogus ypatingo tipo juodajai skylei – kvaziekstremaliai pirmapradei juodajai skylei (quasi-extremal primordial black hole). Mokslininkai ne tik paaiškina „neįmanomo“ neutrino egzistavimą, bet ir parodo, kaip ši elementarioji dalelė galėtų atskleisti Visatos paslaptis. Tyrimas paskelbtas žurnale „Physical Review Letters“.
Juodosios skylės susidaro, kai masyvi žvaigždė sprogsta kaip supernova, palikdama erdvėlaikio sritį, turinčią tokią didžiulę masę, tankį ir gravitaciją, kad net šviesa negali ištrūkti iš juodosios skylės.
|
Tačiau 1970 m. fizikas Stephenas Hawkingas iškėlė mintį apie pirmapradžių juodųjų skylių egzistavimą, kurios galėjo susidaryti netrukus po Didžiojo sprogimo be žvaigždžių dalyvavimo. Šios juodosios skylės taip pat yra neįtikėtinai tankios ir turi didžiulę gravitaciją, tačiau jos yra šiek tiek lengvesnės nei žvaigždžių masės juodosios skylės. Hawkingas parodė, kad pirmykštės juodosios skylės gali palaipsniui „išgaruoti“ ir išskirti daleles per procesą, vadinamą Hokingo spinduliuote.
Tyrimo autorių teigimu, kuo lengvesnė juodoji skylė, tuo daugiau dalelių ji turi pagaminti. Garuodama juoda skylė tampa lengvesnė ir išskiria dar daugiau Hokingo spinduliuotės nekontroliuojamo sprogimo metu. Šį sprogimą galima pamatyti teleskopais.
Jei toks sprogimas būtų aptiktas, fizikai galėtų sudaryti išsamų visų elementariųjų dalelių katalogą, įskaitant ir tas, kurios mokslui vis dar nežinomos, įskaitant tamsiosios materijos daleles, kurios sudaro 85 % Visatos materijos masės, teigia fizikai. Ankstesni tyrimai parodė, kad tokie juodųjų skylių sprogimai turėtų vykti dažnai – maždaug kartą per 10 metų.
2023 m. Žemėje esantys neutrinų detektoriai aptiko iš tolimojo kosmoso atskridusią subatominę dalelę, vadinamą neutrinu, kurios energija, regis, buvo neįmanoma. Tokios energijos negali pagaminti joks žinomas šaltinis. Tyrimo autoriai mano, kad šį neutriną galima paaiškinti specialios rūšies juodosios skylės sprogimu.
Fizikai mano, kad dalelės, turinčios neįtikėtiną energiją, taip pat gali skleisti kvaziekstremalios pirmykštes juodąsias skyles, turinčias tamsiąjį krūvį. Tai įprastos elektros sąveikos kopija, tačiau apima labai sunkią, hipotetinę elektrono versiją, kurią mokslininkai vadina tamsiuoju elektronu. Pirmykštė juodoji skylė su tamsiuoju krūviu turi unikalių savybių ir elgiasi kitaip nei kitos pirmykštės juodosios skylės, teigia fizikai.
Mokslininkai mano, kad jų hipotezė ne tik paaiškina „neįmanomo“ neutrino paslaptį, bet ir išsprendžia tamsiosios materijos paslaptį. Gali būti didelė pirmapradžių juodųjų skylių populiacija, o tai atitinka kitus astrofizinius stebėjimus ir paaiškina visą tamsiąją materiją Visatoje.
Fizikai teigia, kad dabar jie yra ant eksperimentinio Hokingo spinduliuotės patvirtinimo slenksčio, gauna įrodymų apie pirmykščių juodųjų skylių ir naujų dalelių, viršijančių standartinį dalelių fizikos modelį, egzistavimą ir paaiškina tamsiosios materijos paslaptį.
