Взрыв первичной черной дыры может объяснить загадку высокоэнергетического нейтрино

Ученые выдвинули революционную гипотезу, согласно которой зарегистрированный в 2023 году высокоэнергетический нейтрино мог родиться в результате взрыва первичной черной дыры. Это открытие способно кардинально изменить понимание темной материи и фундаментальных законов Вселенной.

Необычная частица, зафиксированная коллаборацией KM3NeT, обладала колоссальной энергией, которая в сотни тысяч раз превосходит показатели, достижимые в Большом адронном коллайдере. Традиционные космические катастрофы, такие как вспышки сверхновых, не могли породить подобный феномен, что заставило физиков искать принципиально новые объяснения.

Исследователи из Массачусетского университета в Амхерсте предположили, что источником нейтрино стала первичная черная дыра — гипотетический объект, сформировавшийся в первые мгновения после Большого взрыва. В отличие от звездных черных дыр, эти реликтовые объекты обладают малой массой и, согласно теории, способны завершать свое существование мощным взрывом.

Ключевым механизмом, приводящим к катастрофе, является излучение Хокинга — квантовый процесс испарения черных дыр. По мере потери массы первичная черная дыра становится горячее и излучает все интенсивнее, что в конечном итоге вызывает ее взрыв. Именно в этот момент и может высвобождаться нейтрино рекордной энергии.

Ученые усложнили модель, введя концепцию квазиэкстремальных первичных черных дыр, несущих так называемый темный заряд. Он связан с гипотетической тяжелой частицей — темным электроном, который взаимодействует только с темной материей. Эта модификация позволяет согласовать теорию с экспериментальными данными.

Гипотеза о темном заряде открывает путь к разгадке природы темной материи. Первичные черные дыры, наделенные этим свойством, могли бы составлять часть ее загадочной массы, которая влияет на динамику галактик, но до сих пор ускользала от прямого обнаружения.

Если предложенная модель верна, подобные взрывы должны происходить относительно часто — примерно раз в десятилетие. Совершенствование нейтринных телескопов и космических обсерваторий позволит в ближайшем будущем целенаправленно искать эти события.

Подтверждение теории станет триумфом теоретической физики, так как позволит одновременно наблюдать излучение Хокинга, доказать существование первичных черных дыр и обнаружить следы физики за пределами Стандартной модели.

Таким образом, один загадочный нейтрино может стать отправной точкой для новой эры в исследовании ранней Вселенной и скрытых сил, определяющих ее эволюцию.