Учені вважають, що якщо виявити вибух первинної чорної діри, то це призведе до революційних відкриттів у фізиці.
Первинні чорні діри – це гіпотетичні об’єкти, які, як припускається, виникли відразу після Великого вибуху. Ці діри можуть вибухати по всьому Всесвіту, і їхнє випромінювання пов’язане з квантовим процесом, відомим як випромінювання Гокінга. Цей процес, своєю чергою, призводить до випаровування чорної діри. Автори нового дослідження стверджують, що якщо вдасться зафіксувати вибух такої діри, це відкриє нові сторінки у фізиці.
Чорні діри різняться за масою: від зоряних, що утворюються після загибелі надмасивних зірок, до легших, як первинні діри. Ці перші об’єкти, на думку вчених, могли виникнути одразу після Великого вибуху, а їхні маса і розмір були надзвичайно малі. Прямо спостерігати їх поки що не вдалося, але теоретичні моделі передбачають їхнє існування.
Чорні діри можуть випромінювати так зване випромінювання Гокінга, яке виникає через квантові процеси, що відбуваються на їхньому горизонті подій. Частинки, що створюються в цьому процесі, можуть бути викинуті назовні, а інші – поглинуті чорною дірою. Цей механізм з часом призводить до зникнення чорної діри.
Однак первинні чорні діри, згідно з дослідженням, набагато гарячіші за звичайні чорні діри і випромінюють значно більше енергії. Це відкриває можливість спостереження їхнього випромінювання за допомогою гамма- і нейтринних обсерваторій. У цьому випромінюванні можуть бути виявлені такі частинки, як фотони, електрони і нейтрино.
Крім того, первинні чорні діри можуть створювати аксіони – гіпотетичні частинки, які розглядаються як один із кандидатів на роль темної матерії, речовини, що становить основну частину матерії у Всесвіті.
Відкриття хоча б однієї первинної чорної діри, що вибухає, і аналіз її випромінювання Гокінга може стати ключем до розгадки темної матерії та інших фундаментальних явищ, змінивши наше розуміння фізики.
Результати дослідження опубліковано в Journal of High Energy Physics.