Фізики MIT заявили, що вибух чорної діри міг відбутися поблизу Сонячної системи

Фізики Массачусетського технологічного інституту (MIT) висунули гіпотезу, що найенергійніший нейтрино, який нещодавно зафіксували науковці, міг виникнути внаслідок вибуху первинної чорної діри поблизу Сонячної системи. Про це йдеться у статті, опублікованій у журналі Phys­i­cal Review Let­ters. Якщо цей сценарій підтвердиться, це може стати першим свідченням випромінювання Гокінга, яке донині залишалося лише теоретичним припущенням.

Первинні чорні діри (PBH) вважаються мікроскопічними об’єктами, що сформувалися відразу після Великого вибуху. Теорія передбачає, що вони поступово втрачають масу через випромінювання Гокінга і врешті вибухають, вивільняючи надзвичайно енергійні частинки, серед яких — нейтрино. Дослідники MIT підрахували, що якщо темна матерія складається переважно з таких об’єктів, то деякі з них саме зараз мають завершувати своє існування в межах Чумацького Шляху.

У лютому цього року підводний детектор KM3NeT у Середземному морі зафіксував нейтрино з енергією понад 100 петаелектрон-вольт — показник, значно вищий за можливості будь-яких земних прискорювачів. Подібні, хоча й менш енергійні, частинки раніше реєстрував і обсерваторій Ice­Cube в Антарктиді. Втім, їхнє походження досі залишалося нез’ясованим, і два набори спостережень не узгоджувалися між собою.

Автори роботи, аспірантка Александра Кліпфель та професор Девід Кайзер, показали, що вибух PBH на відстані приблизно у 2 000 разів більшій, ніж від Землі до Сонця, міг пояснити зафіксоване явище. За їхніми розрахунками, у фінальну наносекунду існування мікроскопічна чорна діра випромінює до 10²⁰ нейтрино з енергіями, співставними з подією KM3NeT. Ймовірність того, що подібний вибух відбувається достатньо близько до Сонячної системи раз на 14 років, оцінюється у 8%.

Якщо гіпотеза підтвердиться, це стане не лише першим спостереженням випромінювання Гокінга, але й важливим доказом існування первинних чорних дір, які можуть становити основну масу темної матерії. Для перевірки теорії потрібні нові спостереження ще більшої кількості надвисокоенергійних нейтрино, що дозволить підтвердити статистику таких рідкісних подій.