Bukti untuk teori lubang hitam Stephen Hawking yang belum terbukti mungkin baru saja ditemukan – di dasar laut
Lima dekade lalu, ahli astrofisika terkenal Stephen Hawking berteori bahwa Big Bang Mungkin membanjiri alam semesta dengan lubang hitam kecil. Sekarang, para peneliti percaya mereka mungkin melihat satu meledak.
Pada Februari 2025, Kolaborasi Eropa KM3NET – yang terdiri dari detektor bawah air di lepas pantai Prancis, Italia dan Yunani – mengumumkan penemuan Neutrino yang sangat kuat. Partikel hantu ini memiliki energi sekitar 100 PEV – lebih dari 25 kali lebih energik daripada partikel yang dipercepat di Collider Hadron besar, smasher atom paling kuat di dunia.
Fisikawan telah berjuang untuk membuat penjelasan untuk neutrino yang energik seperti itu. Tapi sekarang, tim peneliti yang tidak terlibat dalam deteksi asli telah mengusulkan hipotesis yang mengejutkan: neutrino adalah tanda tangan dari penguapan lubang hitam. Tim menggambarkan proposal mereka di a kertas Itu diunggah ke database ARXIV dan belum ditinjau oleh peer-review.
Lubang hitam seukuran gajah Hawking
Pada tahun 1970 -an, Hawking menyadari bahwa lubang hitam tidak sepenuhnya hitam. Sebaliknya, melalui interaksi yang kompleks antara lubang hitam Event Horizon Dan bidang kuantum ruang-waktu, mereka dapat memancarkan aliran radiasi yang lambat tapi mantap, sekarang dikenal sebagai radiasi hawking. Ini berarti lubang hitam menguap dan akhirnya menghilang. Faktanya, ketika lubang hitam semakin kecil, ia memancarkan lebih banyak radiasi, sampai pada dasarnya meledak dalam badai api dari partikel dan radiasi berenergi tinggi-seperti neutrino yang terlihat oleh kolaborasi KM3NET.
Tetapi semua lubang hitam yang dikenal sangat besar – setidaknya beberapa kali massa matahari, dan sering kali secara signifikan lebih besar. Ini akan memakan waktu lebih dari 10^100 tahun bahkan untuk lubang hitam terkecil yang diketahui untuk mati. Jika KM3Net Neutrino disebabkan oleh lubang hitam yang meledak, itu harus jauh lebih kecil – di suatu tempat sekitar 22.000 pound (10.000 kilogram). Itu hampir berat seperti dua gajah Afrika yang tumbuh sepenuhnya, dikompresi menjadi lubang hitam yang lebih kecil dari atom.
Satu -satunya cara potensial yang diketahui untuk menghasilkan lubang hitam kecil seperti itu adalah dalam peristiwa kacau dari Big Bang awal, yang mungkin telah membanjiri kosmos Lubang hitam “primordial”. Lubang hitam primordial terkecil yang diproduksi di Big Bang akan meledak sejak lama, sementara yang lebih besar mungkin bertahan hingga saat ini.
Sayangnya, lubang hitam 22.000 pon seharusnya tidak bertahan sepanjang jalan dari Big Bang hingga saat ini. Tetapi penulis menunjukkan bahwa mungkin ada tambahan mekanisme kuantum – Dikenal sebagai “beban memori” – yang memungkinkan lubang hitam menahan pembusukan. Ini akan memungkinkan lubang hitam 22.000 pon untuk bertahan hidup selama miliaran tahun sebelum akhirnya meledak, mengirimkan neutrino berenergi tinggi ke arah Bumi dalam prosesnya.
Lubang hitam primordial mungkin menjadi penjelasan materi gelap – Zat tak terlihat yang memperhitungkan sebagian besar masalah di alam semesta – tetapi sejauh ini, mencari mereka menjadi kosong. Wawasan baru ini dapat memberikan petunjuk yang menarik. Para peneliti menemukan bahwa jika lubang hitam primordial dari kisaran massa ini cukup banyak untuk menjelaskan semua materi gelap, mereka harus meledak agak teratur. Mereka memperkirakan bahwa jika hipotesis ini benar, kolaborasi KM3NET akan melihat neutrino showstopping lain dalam beberapa tahun ke depan.
Jika deteksi itu terjadi, maka kita mungkin hanya perlu memikirkan kembali cara kita mendekati materi gelap, neutrino berenergi tinggi dan bahkan fisika alam semesta awal.
