Nešto misteriozno i moćno udarilo u Zemlju, naučnici sada imaju teoriju

Godine 2023, detektor zakopan u Sredozemnom moru uočio je neverovatno moćan neutrinski signal – desetine hiljada puta energičniji od bilo čega što su proizveli najmoćniji akceleratori čestica čovečanstva. Ali signal je pokrenuo više pitanja nego odgovora, posebno u vezi sa njegovim poreklom. Sada, jedan tim nudi ambiciozno rešenje: eksploziju prvobitnih crnih rupa koje cure tamne elektrone.

„Trenutno niko ne zna šta je zapravo uzrokovalo ovaj događaj. Naš predlog je jedna mogućnost”, rekla je Andrea Tam, viši autor studije i fizičar čestica na Univerzitetu Masačusets Amherst.

Najmoćnija „čestica duh“

Trilioni neutrina – skoro bezmasnih, neutralno naelektrisanih čestica – prolaze kroz nas svake sekunde, ali mi priznajemo njihovo postojanje tek kada se ove takozvane „čestice duh” udare u mnoge džinovske detektore neutrina na Zemlji.

U februaru 2023. godine nivo energije sićušne čestice bio je neshvatljivo veliki – otprilike 30.000 puta veći od bilo koje čestice koju je proizveo Veliki hadronski sudarač u CERN-u, najmoćniji akcelerator na svetu.

„Nije se očekivalo da će se videti tako visokoenergetski udar, a nije bilo poznatih astrofizičkih izvora”, primetio je Tam.

Zaista, signal je bio enigma za fizičare iz više razloga.

Da biste videli nevidljivo, pokušajte nemoguće

Tam i njene kolege veruju da bi odgovor mogao da leži u neobičnim karakteristikama prvobitnih crnih rupa – hipotetičkih crnih rupa nastalih iz Velikog praska, a ne umiruće zvezde. Astronomi još nisu primetili nijednu, iako sumnjaju da bi takve drevne crne rupe bile „lake kao pero” entiteti sa masama sličnim Zemljinoj.

„Kao što je Stiven Hoking istakao 1970-ih, crne rupe zrače i time gube masu”, objasnila je Tam.

Masa crne rupe je obrnuto proporcionalna njenoj temperaturi, tako da bi se lakše prvobitne crne rupe zagrevale i zračile još više i gubile masu brže od standardnih crnih rupa.

Ali novo istraživanje nije zainteresovano ni za jednu primordijalnu crnu rupu. Umesto toga, ono razmatra izvodljivost „kvazi-ekstremalne primordijalne crne rupe”. Prema radu, ova posebna vrsta crne rupe ima Hokingovo zračenje potisnuto nevidljivom masom „tamnih elektrona”, mnogo težeg - ali hipotetičkog - pandana regularnih elektrona.

Na kraju, međutim, tamno električno polje oko crne rupe postaje toliko snažno da čak i teži tamni elektroni počinju da cure iz crne rupe. Kada se to desi, crna rupa veoma brzo gubi svoje naelektrisanje, što dovodi do ogromne eksplozije koja traje samo nekoliko sekundi. Ovo znači da eksplozija emituje neutrine samo u određenom opsegu energetskih nivoa, piše Gizmodo.

Istina ostaje u mraku

Model nudi zanimljivu gomilu ideja, ali se, priznaje se, oslanja na mnoge hipotetičke pretpostavke. Kako Tam napominje, ovo je samo jedno od mnogih konkurentskih objašnjenja o poreklu ultra-moćnog neutrina.