Wykorzystają teorię Hawkinga. Może zmienić fizykę

Teoretyczne badania sugerują, że mikroskopijne czarne dziury mogą dostarczyć nowych informacji o strukturze kwantowej czasoprzestrzeni. Naukowcy powołują się tutaj na tezy znanego, nieżyjącego już fizyka Stephena Hawkinga.

Czarna dziuraCzarna dziura
Źródło zdjęć: © YouTube
Adam Gaafar
oprac.  Adam Gaafar

Najnowsze badania teoretyczne wskazują, że mikroskopijne czarne dziury, powstałe po gwałtownych kosmicznych zderzeniach, mogą dostarczyć bezprecedensowych informacji o kwantowej strukturze czasoprzestrzeni. Naukowcy sugerują, że sygnały z tych obiektów mogą być wykrywalne przez obecne instrumenty.

- Nasza praca pokazuje, że jeśli te obiekty się formują, ich promieniowanie może być już wykrywalne za pomocą istniejących obserwatoriów promieniowania gamma - powiedział Francesco Sannino, fizyk teoretyczny z Uniwersytetu Południowej Danii.

Hawking i promieniowanie czarnych dziur

Jedną z największych zagadek współczesnej fizyki jest zachowanie grawitacji na poziomie kwantowym. Nowe badania proponują innowacyjne podejście do eksploracji tego obszaru poprzez poszukiwanie promieniowania emitowanego przez małe czarne dziury, które powstają po zderzeniach większych czarnych dziur

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Ile plastiku mamy w ciele? Odpowiedź zaskakuje

Stephen Hawking w latach 70. zaproponował, że czarne dziury nie są całkowicie czarne i mogą emitować słabe promieniowanie, nazwane z czasem promieniowaniem Hawkinga. Dla dużych czarnych dziur efekt ten jest znikomy, ale dla bardzo małych czarnych dziur sytuacja wygląda inaczej.

Nowe możliwości detekcji

Ze względu na podwyższoną temperaturę, małe czarne dziury szybko znikają, uwalniając wysokoenergetyczne cząstki, takie jak promienie gamma i neutrina. Analiza zespołu naukowców sugeruje, że to promieniowanie może tworzyć wyraźny sygnał, który już teraz może być w zasięgu obecnych detektorów.

Chociaż takie zjawiska nie zostały jeszcze zaobserwowane, naukowcy twierdzą, że ich formowanie jest teoretycznie możliwe. - Pomysł jest inspirowany analogicznymi procesami w zderzeniach gwiazd neutronowych - wyjaśnił Stefan Hohenegger z Instytutu Fizyki w Lyonie.

Nowe okno na fizykę kwantową

Jeśli takie promieniowanie zostanie wykryte, może otworzyć nowe możliwości w fizyce. - Promieniowanie Hawkinga zawiera informacje o kwantowej strukturze czasoprzestrzeni - powiedział Sannino. Jego właściwości spektralne mogą ujawnić odchylenia od Modelu Standardowego na ekstremalnych skalach energetycznych.

Instrumenty zdolne do wykrywania takich sygnałów to m.in. teleskopy Czerenkowa, takie jak HESS w Namibii, HAWC w Meksyku oraz LHAASO w Chinach, a także detektory satelitarne, jak Fermi Gamma-ray Space Telescope.

Naukowcy wykorzystali istniejące dane z HESS i HAWC, aby określić górne granice masy, która mogłaby być emitowana w formie "kęsów" podczas znanych zderzeń czarnych dziur. - Nasza analiza pokazuje, że ten nowy sygnał może oferować eksperymentalny dostęp do zjawisk kwantowej grawitacji - podsumował Cacciapaglia.

Choć badania dostarczają przekonujących argumentów za istnieniem "kęsów" czarnych dziur, pozostaje sporo niewiadomych. Dokładne warunki ich formowania są wciąż słabo zrozumiane, a pełne symulacje na niezbędną skalę nie zostały jeszcze przeprowadzone.

Przyszłe prace będą obejmować udoskonalanie modeli teoretycznych formowania "kęsów" i rozszerzenie analizy o bardziej realistyczne rozkłady masy i spinów - zapowiedział Sannino. Jeśli "kęsy" czarnych dziur istnieją, mogą nie tylko rozświetlić niebo egzotycznym promieniowaniem, ale także rzucić światło na jedne z najgłębszych nierozwiązanych zagadek fizyki.

Trefna broń kraju NATO. Rani własnych żołnierzy
Trefna broń kraju NATO. Rani własnych żołnierzy
Tak omijają sankcje. Kupują tony rosyjskiej broni
Tak omijają sankcje. Kupują tony rosyjskiej broni
Zachodnie technologie w rękach Rosjan? Media: to wina Francji
Zachodnie technologie w rękach Rosjan? Media: to wina Francji
Bohater mema zebrał już tysiące dolarów. Fortuna trafi na szczytny cel
Bohater mema zebrał już tysiące dolarów. Fortuna trafi na szczytny cel
Dwa wypadki lotnicze w ciągu 30 minut. Czarna seria Amerykanów
Dwa wypadki lotnicze w ciągu 30 minut. Czarna seria Amerykanów
Fascynujące odkrycie za Saturnem. Chiron też będzie miał pierścienie
Fascynujące odkrycie za Saturnem. Chiron też będzie miał pierścienie
Zestrzelony w Ukrainie. Rosjanie stracili cenną maszynę z załogą
Zestrzelony w Ukrainie. Rosjanie stracili cenną maszynę z załogą
Chiński satelita sfotografowany z orbity. Wkrótce potem zakończył misję
Chiński satelita sfotografowany z orbity. Wkrótce potem zakończył misję
W Indiach zasiano chmury, by pozbyć się smogu. Deszcz ma spaść wkrótce
W Indiach zasiano chmury, by pozbyć się smogu. Deszcz ma spaść wkrótce
Gigantyczny krater odkryty w Chinach. To było potężne uderzenie
Gigantyczny krater odkryty w Chinach. To było potężne uderzenie
"Cenniejsze niż złoto". MON robi duży krok, by je pozyskać
"Cenniejsze niż złoto". MON robi duży krok, by je pozyskać
Unikalny układ planetarny. Takiego jeszcze nie widzieliśmy
Unikalny układ planetarny. Takiego jeszcze nie widzieliśmy