В США связали рекордно мощные космические нейтрино с взрывами черных дыр
Теоретические свидетельства того, что недавно обнаруженное «событие KM3-230213A», рекордно мощное космическое нейтрино и другие частицы с невозможно высокой энергией, могли быть порождены взрывами так называемых примордиальных черных дыр, об этом 19 сентября пишут американские ученые в статье в журнале Physical Review Letters.
Издание сообщает, что за последние полтора десятилетия обсерватория IceCube и прочие научные инструменты зарегистрировали незначительное, однако важное количество нейтрино с энергиями больше одного петаватта. До сих пор мы не обнаружили никаких известных астрофизических объектов, способных обеспечить подобные энергетические характеристики и регулярность наблюдений. Наши исследования демонстрируют, что поведение и численность обнаруженных нейтрино согласуются с гипотезой об их происхождении в результате испарения первичных черных дыр, расположенных на периферии нашей Галактики.
Группа исследователей под руководством профессора Массачусетского технологического института Давида Кайзера пришла к такому заключению, изучая процесс испарения так называемых примордиальных черных дыр. Эти объекты представляют собой крошечные версии сверхмассивных черных дыр и обычных черных дыр звездной массы, предположительно находящихся в скоплениях темной материи на границах галактик.
Предполагается, что такие структуры образовались в первые мгновения существования Вселенной из-за возникновения неравномерностей распределения вещества. Самые массивные из них могли сохраняться вплоть до нашего времени, медленно сокращаясь в размере благодаря процессу, известному как излучение Хокинга. Оно представляет собой непрерывный поток высокоэнергетических частиц, возникающих вблизи горизонта событий черных дыр вследствие квантовых эффектов взаимодействия этих плотных объектов с окружающим физическим вакуумом.
Ученые установили, что интенсивность образования излучения значительно возрастает на заключительных этапах существования примордиальной черной дыры, вызывая своего рода вспышку и формирование потока частиц чрезвычайно высокой энергии, почти достигающей теоретический физический предел. Данное наблюдение подтолкнуло исследователей к предположению, что нейтринное событие «KM3-230213A» и аналогичные высокоэнергичные частицы могли появиться именно в результате подобного процесса.
Основываясь на данной концепции, исследователи провели расчеты количества нейтринных потоков, регистрируемых наземными детекторами, исходя из различной массы, концентрации и распространенности примордиальных черных дыр. Выяснилось, что подходящие условия обеспечиваются объектами массой порядка миллиард тонн (примерно равной астероиду), размещенными на периферии Млечного Пути. Таким образом, ученые заключили, что указанные области являются приоритетными зонами для дальнейшего изучения иных видов космических вспышек, вызванных распадом подобных черных дыр.
