Exploziile găurilor negre pot avea loc o dată la zece ani. Există o probabilitate de 90% să asistăm la explozia unei găuri negre în următorul deceniu

Găurile negre stelare se formează din colapsul stelelor masive la sfârșitul vieții lor, având de obicei o masă de 3 până la 50 de ori mai mare decât cea a Soarelui. Când o stea rămâne fără combustibil, explodează într-o supernovă, lăsând în urmă o regiune atât de densă încât nimic nu poate scăpa, nici măcar lumina.

Găurile negre primordiale, în schimb, sunt obiecte teoretice care s-ar fi putut forma la mai puțin de o secundă după Big Bang din regiuni extrem de dense ale universului timpuriu. Spre deosebire de găurile negre stelare, acestea ar putea fi mult mai ușoare și sunt relicve antice din perioada în care universul conținea în principal hidrogen și heliu, potrivit LiveScience.

Radiația Hawking

Deși găurile negre sunt cunoscute în mod obișnuit pentru faptul că consumă tot ce se află în jurul lor, fizicienii au teoreticizat de mult timp că acestea explodează în cele din urmă la sfârșitul vieții lor printr-un proces numit radiație Hawking. Anterior, oamenii de știință credeau că astfel de explozii aveau loc doar o dată la 100.000 de ani. Cu toate acestea, o nouă cercetare, publicată în revista Physical Review Letters, sugerează că am putea asista la acest fenomen extraordinar mult mai devreme decât ne așteptam.

„Credem că există o șansă de până la 90% să asistăm la explozia unei găuri negre în următorii 10 ani, cheia fiind faptul că flota noastră actuală de telescoape spațiale și terestre este deja capabilă să detecteze o astfel de explozie”, a declarat Aidan Symons, student la Universitatea din Massachusetts.

Găurile negre cu cea mai mare probabilitate de a exploda nu sunt rămășițele stelare masive la care ne gândim de obicei, ci mai degrabă găurile negre primordiale (PBH). Așa cum a demonstrat fizicianul Stephen Hawking în 1970, cu cât o gaură neagră este mai ușoară, cu atât devine mai fierbinte și cu atât mai multe particule emite prin radiația Hawking. Pe măsură ce PBH-urile se evaporă, devin din ce în ce mai ușoare și, prin urmare, mai fierbinți, emițând și mai multă radiație într-un proces accelerat până la explozie.

Ce sunt „electronii întunecați”

Descoperirea a avut loc când echipa de cercetători a început să pună la îndoială ipotezele de lungă durată despre proprietățile electrice ale găurilor negre. În timp ce găurile negre standard nu au sarcină electrică, echipa a explorat ce s-ar putea întâmpla dacă găurile negre primordiale s-ar forma cu o sarcină electrică minusculă care implică particule grele ipotetice pe care le numesc „electroni întunecați”.

Un electron întunecat ar fi ca o versiune mult mai grea a electronului obișnuit, dar care interacționează prin forțe electromagnetice întunecate în loc de electromagnetism obișnuit. În modelele teoretice numite dark-QED, aceste particule ar purta sarcină electrică întunecată și ar interacționa prin fotoni întunecați, afectând potențial modul în care se comportă materia în jurul găurilor negre.

Echipa de cercetare a făcut o ipoteză diferită cu privire la proprietățile electrice ale găurilor negre primordiale. Ei postulează că modelul lor arată că, dacă o gaură neagră primordială se formează cu o mică sarcină electrică întunecată, aceasta ar trebui să se stabilizeze temporar înainte de a exploda în cele din urmă. Acest efect de stabilizare ar putea crește dramatic probabilitatea de a observa astfel de explozii, de la o dată la 100.000 de ani la potențial o dată la zece ani.

O gaură neagră care explodează nu ar fi doar un spectacol de lumini spectaculos, ci ar oferi oamenilor de știință un catalog al tuturor particulelor subatomice existente.

Echipa insistă că, deși nu garantează că o explozie va avea loc în acest deceniu, probabilitatea ridicată înseamnă că ar trebui să fim pregătiți. Din fericire, tehnologia actuală a telescoapelor este deja capabilă să detecteze semnele revelatoare ale radiației Hawking provenite de la o gaură neagră primordială care explodează.