Какое событие породило нейтрино с рекордной энергией: гипотеза ученых
Массачусетский технологический институт (MIT) представил гипотезу, которая может объяснить происхождение самого энергичного нейтрино, зафиксированного на Земле: по расчетам физиков, источник частицы мог быть связан с последним взрывом крошечной первичной черной дыры.
Нейтрино называют «частицей-призраком»: оно почти не взаимодействует с материей и свободно проходит сквозь звезды и планеты. Недавно детектор KM3NeT на дне Средиземного моря зарегистрировал событие с энергией более 100 петаэлектронвольт (ПэВ, квадриллион электронвольт — во много раз больше, чем достигают частицы в ускорителях на Земле) — рекордной для подобных частиц. Но происхождение такого мощного нейтрино оставалось загадкой.
Физики из Массачусетского технологического института предложили сценарий: необычную частицу мог породить взрыв первичной черной дыры. Эти объекты, по теории, сформировались в первые мгновения после Большого взрыва и могли составлять значительную часть темной материи во Вселенной. В отличие от сверхмассивных черных дыр, они крошечные, но постепенно испаряются через излучение Хокинга (теоретически предсказанный процесс, при котором черные дыры теряют массу, испуская частицы). Чем меньше становится такая дыра, тем быстрее идет процесс, завершаясь мощным выбросом частиц высочайших энергий.
По расчетам исследователей, если первичные черные дыры действительно образуют темную материю, то часть из них должна взрываться в нашей Галактике прямо сейчас. Вероятность того, что один из таких взрывов произойдет достаточно близко, чтобы нейтрино долетело до Земли, составляет около 8% раз в 14 лет.
Если гипотеза верна, то зафиксированное событие может стать первым наблюдением излучения Хокинга. Это означало бы не только подтверждение существования первичных черных дыр, но и шаг к разгадке природы темной материи, которая составляет около 85% вещества во Вселенной.
Но пока что это, конечно, только теоретический сценарий, для проверки которого подобных событий должно произойти гораздо больше.
А что на самом деле известно о связи нейтрино и темной материи, и почему ее до сих пор не обнаружили, рассказали здесь.
Визуализация Toby Gleason-Kaiser