Egy ritka, felrobbant fekete lyukból származhatott az a szellemrészecske, amelyet 2023 elején a Földközi-tenger alján található hatalmas érzékelőrendszer, a köbkilométeres neutrínóteleszkóp (KM3NeT) segítségével fedeztek fel a kutatók. Amennyiben ez igaz, az esemény egy olyan elméletet bizonyíthat, amely felforgathatja mind a részecskefizikáról, mind a sötét anyagról alkotott ismereteinket – írja a LiveScience.
A kutatók kezdetben nem voltak biztosak abban, hogy mi okozta ennek a „lehetetlen” neutrínónak a megjelenését, így sok elmélet felvetődött. A neutrínó példátlan ereje arra késztette a szakértőket, hogy feltételezzék: valamilyen nagy energiájú kozmikus eseményből származhatott, amelyet nem teljesen értünk. A Physical Review Letters folyóiratban közzétett tanulmány szerint a Massachusetts Amherst Egyetem fizikusai úgy vélik, végre azonosították, mi hozta létre a neutrínót: egy felrobbanó, ősi fekete lyuk (PBH).
Több rejtélyre is választ kaphatunk
A PBH-k a fekete lyukak hipotetikus osztályát jelentik, amelyek rendkívül kicsik – egy atom méretétől a gombostűfej méretéig terjedhetnek –, és valószínűleg az ősrobbanás utáni első pillanatokra nyúlnak vissza. A koncepciót először Stephen Hawking tette népszerűvé az 1970-es évek elején, aki szerint ezek a miniatűr szingularitások nagy energiájú részecskét, úgynevezett Hawking-sugárzást bocsátanak ki. Andrea Thamm elméleti fizikus, a tanulmány társszerzője szerint minél könnyebb egy fekete lyuk, annál melegebb lesz, és annál több részecskét fog kibocsátani, míg fel nem robban.
A kutatók szerint ez azért lehetett, mert a neutrínót egy speciális típusú PBH, az úgynevezett kvázi-extrém PBH bocsátotta ki, amelynek „sötét töltése” van. Emiatt kisebb a valószínűsége annak, hogy ezeknek a fekete lyukaknak a robbanásait észlelni lehet. Fontos megjegyezni, hogy habár az új kutatás kvázi-extrém PBH-k létezésére utal, nem erősíti meg azok létezését, és nem is bizonyítja, hogy felrobbanhatnak. A csapat azonban abban bízik, nem kell sokáig várni, hogy bebizonyítsák ezek létezését. A kutatócsoport jóslata szerint ugyanis 90 százalék az esélye annak, hogy 2035-re az első kvázi-extrém PBH felrobbanását láthatjuk.
Ennek elmondásuk szerint két oka van. Az első, hogy ezek a robbanások olyan erősek lennének, hogy valószínűleg „a létező összes szubatomi részecskét” kibocsátanák, beleértve a Higgs-bozont is. A másik, hogy ezek a fekete lyukak segíthetnek feltárni a sötét anyagot – azt a láthatatlan anyagot, amelyet látni ugyan nem, de érzékelni nagyon is tudunk. Michael Baker, a tanulmány vezető szerzője, az Amherst Egyetem elméleti fizikusa szerint „ez a hihetetlen esemény új ablakot nyitna az univerzumra, és segítene megmagyarázni ezt az egyébként megmagyarázhatatlan jelenséget”.
