天文学家看到黑洞爆炸了吗? 2023 年撞击地球的“不可能”粒子可能会告诉我们

“如果我们假设的暗电荷是正确的,那么我们相信可能存在大量的原始黑洞,这与其他天体物理观测结果一致,并解释了宇宙中所有缺失的暗物质。”

来源:Space.com: NASA,太空探索和天文新闻

2023 年撞击地球的能量极高的“不可能”粒子可能是大爆炸期间形成的原始黑洞爆炸的碎片。如果真是这样,那么它就可以证明太初黑洞的存在,从而有助于解释宇宙中最神秘的“物质”——暗物质——是由什么构成的。

所讨论的粒子是一种中微子,其能量比世界上最大、最强大的粒子加速器大型强子对撞机 (LHC) 产生的最高能量粒子高出 100,000 倍。事实上,这种粒子的能量如此之大,以至于科学家们不知道有任何自然宇宙现象足以产生它。

现在,来自马萨诸塞大学阿默斯特分校的一组研究人员表明,当所谓的“准极值原初黑洞”爆炸时,这样的粒子可能会被炸出。

黑洞爆炸的关键是霍金辐射的泄漏,霍金辐射是一种热辐射,以物理学家史蒂芬·霍金的名字命名,他于1974年首次提出了霍金辐射的存在。黑洞越热,泄漏霍金辐射的速度就越快,失去质量,最终以大爆炸结束其生命。

问题在于,黑洞越大,温度越低,向周围环境散发热辐射的速度也越慢。因此,即使是最小的恒星质量黑洞,当大质量恒星在生命末期变成超新星时诞生,也需要大约 10^67 年,远远长于宇宙的年龄,才能泄漏足够的辐射到达这个爆炸阶段。

马萨诸塞大学阿默斯特分校的团队成员安德里亚·塔姆(Andrea Thamm)在一份声明中表示:“黑洞越轻,它的温度就应该越高,发射的粒子也就越多。” “当原始黑洞蒸发时,它们变得越来越轻,也越来越热,在失控过程中发出更多的辐射,直到爆炸。这就是我们的望远镜可以探测到的霍金辐射。”

不可能粒子