Hipotetyczne pierwotne czarne dziury, które mogły powstać w pierwszych ułamkach sekundy po Wielkim Wybuchu, niezmiennie fascynują badaczy. Ich możliwe eksplozje wywołane promieniowaniem Hawkinga, mogą stanowić klucz do odkrycia nowych praw fizyki i zrozumienia nieznanych dotąd cząstek elementarnych. Co prawda nie udało się zaobserwować takiego zdarzenia, jednak postęp technologiczny i rozwój nowoczesnych teleskopów mogą wkrótce dostarczyć przełomowych dowodów.
W odróżnieniu od "typowych" czarnych dziur, których masy wynoszą od kilku do nawet miliardów mas Słońca, pierwotne czarne dziury mogły być ekstremalnie małe – niektóre z nich, według modeli kosmologicznych, mogły mieć wielkość cząstek elementarnych. Ich powstanie tłumaczy się zapadaniem ultragęstych obszarów w "pierwotnej zupie" cząstek wczesnego wszechświata. Teoria dotycząca ich istnienia została po raz pierwszy zaproponowana przez Jakowa Zeldowicza i Igora Nowikowa w 1967 roku, jednak okres największego zainteresowania przypada dopiero na teraz.
Ciekawy jest ich związek z promieniowaniem Hawkinga, procesem kwantowym opisanym przez legendarnego Stephena Hawkinga w latach 70. Zgodnie z jego teorią, czarne dziury nie są absolutnie czarne – emitują promieniowanie poprzez zjawiska zachodzące w ich horyzoncie zdarzeń. W przypadku dużych czarnych dziur proces ten jest praktycznie niezauważalny, jednak dla mniejszych pierwotnych czarnych dziur emisja promieniowania jest znacznie silniejsza. W miarę utraty przez nią masy staje się coraz gorętsza, co wywołuje istotne konsekwencje: coraz intensywniejsze promieniowanie, które ostatecznie prowadzi do eksplozji obiektu.
Eksplozja pierwotnej czarnej dziury to potencjalnie jeden z najbardziej spektakularnych i cennych procesów w kosmosie, mogący wywrócić do góry nogami to, co wiemy o wszechświecie. Dzięki śledzeniu masy i spinu naukowcy mają nadzieję dowiedzieć się więcej o procesie powstawania i ewolucji tych obiektów. Co więcej, analiza promieniowania Hawkinga mogłaby ujawnić istnienie wciąż hipotetycznych cząstek — między innymi aksjonów. Aksjony jako cząstki o zerowym spinie mogłyby wprawiać pierwotne czarne dziury w rotację, co byłoby zasadniczo sprzeczne z wcześniejszymi przewidywaniami Hawkinga.
Obserwacja eksplozji PBH może mieć również praktyczne implikacje dla fizyki cząstek elementarnych. Analiza widma promieniowania Hawkinga pozwoliłaby naukowcom weryfikować modele fizyki wysokoenergetycznej oraz projektować bardziej precyzyjne akceleratory cząstek. Najnowsze teleskopy czy rozwijane obecnie urządzenia do detekcji promieniowania gamma potencjalnie mają szansę wychwycić jeden z takich wybuchów, jeśli wydarzy się on w odpowiednio małej od nas odległości. To natomiast otworzyłoby zupełnie nowy rozdział w nauce o kosmosie.
Pierwotne czarne dziury to na razie hipoteza (choć bardzo mocna), jednak rozwój technologii obserwacyjnych oraz coraz dokładniejsze modele teoretyczne zwiększają szanse na ich odkrycie. Jedno wykrycie eksplozji PBH mogłoby nie tylko potwierdzić ich istnienie, ale również rozwiązać wiele problemów dotyczących naszych braków w wiedzy o kosmosie. Owa rewolucja zaopatrzyłaby nas w odpowiedzi na pytania o ciemną materię, egzotyczne cząstki i procesy kwantowe, co dotąd pozostawało poza naszym zasięgiem.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
