Взрыв черной дыры может раскрыть фундаментальные тайны мироздания

Физики десятилетиями предполагали, что черные дыры взрываются в конце своей жизни, но такие события должны происходить не чаще одного раза в 100 000 лет. Однако новое исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters группой ученых из Массачусетского университета в Амхерсте, указывает на 90%-ю вероятность обнаружения подобного взрыва в ближайшие 10 лет. Если человечество подготовится, современные телескопы смогут зафиксировать это событие.

Окно в раннюю Вселенную

Подобный взрыв стал бы доказательством существования гипотетических первичных черных дыр (ПЧД), которые, согласно теории, образовались в первые доли секунды после Большого взрыва 13,8 млрд лет назад. Это не только подтвердило бы предсказания Стивена Хокинга, но и позволило составить полный каталог субатомных частиц — от известных (электронов, кварков, бозонов Хиггса) до гипотетической темной материи и совершенно новых форм материи. Такой прорыв ответил бы на один из главных вопросов науки: как возникла Вселенная?

Темная электродинамика и новый подход

Команда пересмотрела устоявшиеся представления о нейтральности ПЧД. Используя модель «темной квантовой электродинамики», они допустили, что ПЧД могут нести слабый «темный заряд», связанный с гипотетическими тяжелыми частицами — «темными электронами». Это стабилизирует дыру перед взрывом, увеличивая частоту событий с одного раза в 100 000 лет до одного в десятилетие.

\"Мы не утверждаем, что взрыв произойдет точно в этом десятилетии, но шансы высоки. У нас уже есть инструменты для наблюдения — нужно быть готовыми\", — Майкл Бейкер, соавтор исследования.

Революция в физике

Обнаружение ПЧД не только подтвердит излучение Хокинга, но и позволит:

• Идентифицировать все известные и неизвестные частицы;
• Раскрыть природу темной материи;
• Уточнить модели ранней Вселенной.

Как отмечает Хоаким Игуаз Хуан: «Это перепишет учебники по физике. Мы сможем буквально заглянуть в момент творения Вселенной».

Ученые планируют расширить модель, включив в анализ данные гравитационных волн от обсерваторий LIGO и Virgo. «Если ПЧД существуют, их взрывы могут оставлять уникальные сигнатуры в гравитационном фоне Вселенной», — поясняет Андреа Тамм. В ближайшие месяцы команда намерена провести симуляции на суперкомпьютерах, чтобы точнее предсказать спектр излучения от таких событий. Это позволит астрономам настроить оборудование для «охоты» за самыми яркими космическими фейерверками.