Jest spora szansa, że niedługo ujrzymy eksplozję pierwotnej czarnej dziury

Co mówią naukowcy

Badacze z Uniwersytetu Massachusetts w Amherst szacują, że jest ok. 90% prawdopodobieństwa, że eksplozja pierwotnej czarnej dziury (PBH – primordial black hole) nastąpi w ciągu najbliższej dekady.
To teoretyczne zjawisko miałoby być obserwowalne za pomocą obecnie istniejących teleskopów.
Idea opiera się m.in. na promieniowaniu Hawkinga – czarne dziury emitują cząstki, tracą masę, stają się gorętsze, co w końcu może prowadzić do gwałtownego końca (“eksplozji”) u mniejszych, mniej masywnych czarnych dziur.

To hipotetyczne czarne dziury, które miały powstać bardzo wcześnie, zaraz po Wielkim Wybuchu, nie w wyniku zapadnięcia gwiazdy, ale wskutek fluktuacji gęstości w pierwszych momentach Wszechświata.
Mogą mieć znacznie mniejsze masy niż “zwykłe” czarne dziury powstałe ze śmierci gwiazd, co oznacza, że ich ewolucja może być szybsza, jeśli chodzi o utratę masy poprzez promieniowanie Hawkinga.

Autorzy badania rozważają wariant teorii, w którym istnieje ciemny elektron – bardzo ciężka, hipotetyczna wersja elektronu, która niesie tzw. ciemny ładunek elektryczny.
Jeśli pierwotna czarna dziura powstała z niewielkim ciemnym ładunkiem, mogłaby być tymczasowo stabilizowana – to opóźniałoby koniec, ale w dalszej perspektywie prowadziłoby do eksplozji.

Obserwacja eksplozji PBH byłaby pierwszą bezpośrednią obserwacją promieniowania Hawkinga. To niezwykle ważne dla potwierdzenia pewnych aspektów teorii czarnych dziur i kwantowej grawitacji.
Byłaby to również pierwsza obserwacja samej pierwotnej czarnej dziury, co miałoby ogromne znaczenie dla kosmologii i zrozumienia wczesnego Wszechświata.
Podczas eksplozji mogłyby być emitowane cząstki subatomowe, możliwe że także jakiejś nowej natury – co mogłoby pomóc odpowiedzieć na pytania o skład Wszechświata, ciemną materię i inne niewyjaśnione zjawiska.

Model zakłada istnienie hipotetycznych cząstek (ciemnych elektronów) i ciemnych ładunków – to nie są sprawdzone obiekty. To nadal spekulacja teoretyczna.
“Eksplozja” czarnej dziury w tym kontekście to koniec jej życia poprzez emisję Hawkinga; proces bardzo wolny; do tej pory naukowcy są zgodni, że dla większości czarnych dziur (masy typowe dla gwiazd) czas potrzebny, by straciły masę, znacznie przekracza wiek Wszechświata. Tutaj mówimy o wyjątkowo małych, pierwotnych czarnych dziurach.
Obserwacyjnie trzeba by wykryć bardzo słabe sygnały – promieniowanie Hawkinga dla PBH, zanim eksploduje, może być trudne do odróżnienia od tła kosmicznego oraz innych zjawisk astronomicznych.