ASTRONOMI bi u sljedećem desetljeću mogli svjedočiti spektakularnoj eksploziji u dubokom svemiru koja bi mogla potvrditi nekoliko dugogodišnjih teorija o crnim rupama.

Nova studija fizičara sa Sveučilišta Massachusetts Amherst (UMass Amherst) tvrdi da postoji 90 posto šanse da se takav događaj dogodi, a naša postojeća tehnologija trebala bi ga moći detektirati, piše Science Alert.

Prema znanstvenicima, ove eksplozije označavaju smrt sićušnih, primordijalnih crnih rupa koje su nastale u zoru svemira. Dugo se smatralo da su takvi događaji iznimno rijetki, s procjenama da se vidljiva eksplozija događa otprilike svakih 100.000 godina.

Međutim, nova analiza sugerira da su puno češći, s prosjekom od jedne vidljive eksplozije svakih 10 godina.

Revolucija u fizici

Otkriće takve eksplozije bilo bi od neprocjenjive važnosti za astrofiziku. Prvi put bi se potvrdilo postojanje ove vrste crnih rupa i mehanizam kojim sve crne rupe umiru.

Još uzbudljivije, eksplozija bi trebala osloboditi svaku vrstu fundamentalne čestice koja postoji - od dobro poznatih elektrona i neutrona do onih za koje sumnjamo da postoje, ali ih nismo pronašli, poput tamne tvari. Najintrigantnije bi bile čestice o kojima još ni ne sanjamo.

"Također bismo dobili konačan zapis svake čestice koja čini sve u Svemiru", kaže Joaquim Iguaz Juan, astrofizičar na UMass Amherstu. "To bi potpuno revolucioniralo fiziku i pomoglo nam da ponovo napišemo povijest Svemira."

Hawkingovo zračenje i smrt crnih rupa

Ideju o ovim eksplozijama prvi je predložio slavni fizičar Stephen Hawking 1974. godine. Iako su crne rupe poznate po tome što gutaju sve što im se previše približi, Hawking je izračunao da bi zbog kvantnih efekata one zapravo trebale i emitirati čestice.

Taj fenomen, poznat kao "Hawkingovo zračenje", s vremenom smanjuje masu crne rupe sve dok ona potpuno ne ispari. Iako je samo zračenje preslabo za detekciju, u konačnim trenucima života crne rupe ono bi se pojačalo do eksplozije slične supernovi koju bismo mogli uočiti.

Dok bi crnim rupama zvjezdane mase za to trebale milijarde godina, postoji manja klasa, takozvane primordijalne crne rupe (PBH), koje su nastale u prvim trenucima nakon Velikog praska i imaju masu na razini asteroida.

"Što je crna rupa lakša, to bi trebala biti toplija i emitirat će više čestica. Kako PBH isparavaju, postaju sve lakše, a time i toplije, emitirajući još više zračenja u nekontroliranom procesu sve do eksplozije", objašnjava Andrea Thamm, fizičarka na UMass Amherstu.

Novi model odgađa kraj

Prema Standardnom modelu fizike, većina ovih primordijalnih crnih rupa već je trebala ispariti. No, tim s UMass Amhersta simulirao je što bi se dogodilo uz nekoliko vjerojatnih izmjena modela, uključujući hipotetsku, težu verziju elektrona nazvanu "tamni elektron".

To bi primordijalnim crnim rupama moglo dati oblik električnog naboja, što bi privremeno zaustavilo Hawkingovo zračenje i odgodilo njihovu smrt.

"Pokazujemo da ako se primordijalna crna rupa formira s malim tamnim električnim nabojem, tada model igračke predviđa da bi trebala biti privremeno stabilizirana prije konačne eksplozije", kaže Michael Baker, fizičar na UMass Amherstu.

Ako su njihovi izračuni točni, jedna od ovih eksplozija trebala bi se dogoditi unutar dometa naših opservatorija gama-zraka otprilike svakih 10 godina. Njezino otkrivanje potvrdilo bi postojanje primordijalnih crnih rupa, pružilo prvi dokaz Hawkingovog zračenja i znanstvenicima dalo uvid u sve fundamentalne čestice koje svemir nudi.