Звездните черни дупки се образуват от колапса на масивни звезди в края на живота им, като обикновено тежат от 3 до 50 пъти повече от масата на Слънцето. Когато една звезда изчерпи горивото си, тя експлодира в супернова, оставяйки след себе си област, толкова плътна, че нищо не може да избяга от нея, дори и светлината. Първичните черни дупки, от друга страна, са теоретични обекти, които биха могли да се образуват по-малко от секунда след Големия взрив от изключително плътни области на ранната вселена. За разлика от звездните черни дупки, те биха могли да бъдат много по-леки и са древни реликви от времето, когато вселената е съдържала предимно водород и хелий.
Снимка: iStock
Още: Създадоха видеомодел на звездообразуващи области в Млечния път (ВИДЕО)
Макар че черните дупки са известни с това, че поглъщат всичко около себе си, физиците отдавна са изказали теорията, че в края на живота си те експлодират чрез процес, наречен лъчение на Хокинг. Преди това учените вярваха, че такива експлозии се случват само веднъж на 100 000 години. Ново проучване, публикувано в списанието "Physical Review Letters", обаче предполага, че може да станем свидетели на това необикновено явление много по-рано от очакваното. "Смятаме, че има до 90% вероятност да станем свидетели на експлодираща черна дупка през следващите 10 години. Ключът е, че нашите настоящи космически и наземни телескопи вече са в състояние да засекат такава експлозия", заяви Айдън Симънс, докторант от Университета на Масачузетс, пред "Live Science".
Първобитни черни дупки
Черните дупки, които най-вероятно ще експлодират, не са масивните звездни остатъци, за които обикновено си мислим, а по-скоро първобитните черни дупки (PBH). Както физикът Стивън Хокинг показа през 1970 г., колкото по-лека е черната дупка, толкова по-гореща става и толкова повече частици излъчва чрез радиацията на Хокинг. Когато PBH се изпаряват, те стават все по-леки и по-горещи, излъчвайки още повече радиация в един неконтролируем процес, докато не експлодират.
Снимка: iStock
Пробивът настъпи, когато екипът от изследователи започна да поставя под въпрос отдавна съществуващите предположения за електрическите свойства на черните дупки. Докато стандартните черни дупки нямат електричен заряд, екипът проучи какво би могло да се случи, ако първобитните черни дупки се образуват с малък електричен заряд, включващ хипотетични тежки частици, които те наричат "тъмни електрони".
Още: За първи път наблюдаваха експлозия от гама-лъчи извън нашата галактика
Тъмният електрон би бил като много по-тежка версия на обикновения електрон, но взаимодействащ чрез тъмни електромагнитни сили, вместо чрез обикновения електромагнетизъм. В теоретични модели, наречени тъмна QED, тези частици биха носили тъмен електрически заряд и биха взаимодействали чрез тъмни фотони, което потенциално би повлияло на поведението на материята около черните дупки.
Снимка: iStock
Изследователският екип направи различно предположение за електрическите свойства на първоначалните черни дупки. Те постулират, че според модела им, ако първоначалната черна дупка се формира с малък тъмен електрически заряд, тя трябва да се стабилизира временно, преди да експлодира окончателно. Този стабилизиращ ефект би могъл драстично да увеличи вероятността за наблюдение на такива експлозии от веднъж на 100 000 години до потенциално веднъж на десетилетие. Експлодиращата черна дупка не би била само зрелищно светлинно шоу, а би предоставила на учените каталог на всички съществуващи субатомни частици. Това включва не само частици, които вече сме открили, като електрони, кварки и бозони на Хигс, но и частици, които все още не са открити, може би дори тъмна материя.
Още: Фатално танго между звезда и черна дупка: Астрономи откриха нов тип свръхнова
Екипът настоява, че макар да не гарантира, че експлозия ще се случи през това десетилетие, високата вероятност означава, че трябва да сме подготвени. За щастие, настоящата ни телескопна технология вече е в състояние да открива признаците на лъчението на Хокинг от експлодираща праисторическа черна дупка. Ако изчисленията им се окажат правилни, може би ще успеем да хвърлим светлина върху един от най-старите ни въпроси: откъде е дошло всичко?!
Оригиналното проучване можете да прочетете ТУК.
Още: Изумително: Откриха черна дупка с рекордни размери
