Υπάρχει 90% πιθανότητα ότι την επόμενη δεκαετία οι αστρονόμοι θα παρατηρήσουν μια έκρηξη στο βαθύ διάστημα που θα επιβεβαιώσει αρκετές μακροχρόνιες θεωρίες σχετικά με τις μαύρες τρύπες και η οποία θα απελευθερώσει μια πλήρη συλλογή όλων των σωματιδίων που υπάρχουν στο Σύμπαν, γνωστών και άγνωστων.
Αυτό προκύπτει από μια νέα μελέτη φυσικών του Πανεπιστημίου της Μασαχουσέτης στο Άμχερστ, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Physical Review Letters, στην οποία υποστηρίζουν ότι αυτές οι εκρήξεις σηματοδοτούν το θάνατο μικροσκοπικών μαύρων τρυπών που έχουν απομείνει από την απαρχή του Σύμπαντος. Μέχρι πρόσφατα θεωρούνταν εξαιρετικά σπάνιες, με πιθανότητα παρατήρησης μόλις μία φορά κάθε 100.000 χρόνια. Ωστόσο, η μελέτη υποδηλώνει ότι είναι πολύ πιο συχνές, με μια πιθανώς ορατή έκρηξη να συμβαίνει κατά μέσο όρο κάθε 10 χρόνια.
Η σημασία μιας τέτοιας παρατήρησης θα ήταν τεράστια, αναφέρει το Science Alert. Πρώτον, θα επιβεβαίωνε την ύπαρξη των λεγόμενων αρχέγονων μαύρων τρυπών. Δεύτερον, θα μας αποκάλυπτε τον μηχανισμό με τον οποίο όλες οι μαύρες τρύπες ολοκληρώνουν τον κύκλο ζωής τους. Και τρίτον, θα απελευθέρωνε κάθε είδους θεμελιώδες σωματίδιο που υπάρχει στο Σύμπαν – εκείνα που γνωρίζουμε, αλλά και εκείνα που υποψιαζόμαστε ότι υπάρχουν αλλά δεν έχουμε βρει ακόμα, όπως η σκοτεινή ύλη.
«Θα αποκτούσαμε μια οριστική καταγραφή κάθε σωματιδίου που συνθέτει τα πάντα στο Σύμπαν», λέει ο Joaquim Iguaz Juan, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης. «Αυτό θα έφερνε επανάσταση στη Φυσική και θα μας βοηθούσε να ξαναγράψουμε την ιστορία του Σύμπαντος».
Η έννοια αυτών των εκρήξεων δεν είναι καινούρια. Αν και οι μαύρες τρύπες έχουν τη φήμη ότι καταπίνουν ό,τι πλησιάζει πολύ κοντά τους, ο Στίβεν Χόκινγκ το 1974 είχε υπολογίσει ότι, λόγω των κβαντικών φαινομένων, θα έπρεπε στην πραγματικότητα να εκπέμπουν και σωματίδια – τη γνωστή πλέον ως ακτινοβολία Χόκινγκ. Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η διαδικασία θα μείωνε τη μάζα των μαύρων τρυπών μέχρι να εξατμιστούν εντελώς. Αν και η ακτινοβολία είναι πολύ ασθενής για να ανιχνευθεί, οι τελικές στιγμές ζωής μιας μικρής μαύρης τρύπας θα κορυφώνονταν σε μια έκρηξη παρόμοια με σουπερνόβα, η οποία θα είναι ανιχνεύσιμη.
Οι αρχέγονες μαύρες τρύπες και τα «πυροτεχνήματα»
Αυτή η διαδικασία στις μαύρες τρύπες αστρικής μάζας χρειάζεται δισεκατομμύρια χρόνια και η έκρηξη θα συμβεί στο πολύ μακρινό μέλλον – ακόμη πιο μακρινό αν μιλάμε για υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Ωστόσο, οι αρχέγονες μαύρες τρύπες, που σχηματίστηκαν στα πρώτα λεπτά μετά το Big Bang, έχουν μάζα της τάξης των αστεροειδών και όχι των άστρων.
Λόγω του μικρού τους μεγέθους, θα έπρεπε να έχουν ήδη εξατμιστεί, σύμφωνα με το καθιερωμένο μοντέλο της φυσικής. Ωστόσο, οι επιστήμονες ισχυρίζονται ότι κάποιες τροποποιήσεις στο μοντέλο –όπως η ύπαρξη ενός υποθετικού «σκοτεινού ηλεκτρονίου», που θα έδινε στις τρύπες μια μορφή ηλεκτρικού φορτίου και θα σταματούσε για λίγο την ακτινοβολία Χόκινγκ – θα μπορούσαν να έχουν καθυστερήσει αυτήν την κατάληξη. Έτσι, κάποιες από τις αρχέγονες μαύρες τρύπες ενδέχεται να έχουν επιβιώσει μέχρι σήμερα, που σημαίνει ότι δεν θα χάσουμε τα «πυροτεχνήματα» του θανάτου τους.
Αν οι υπολογισμοί επαληθευτούν, μια τέτοια έκρηξη θα πρέπει να εντοπίζεται από τα σύγχρονα παρατηρητήρια ακτίνων γάμμα περίπου μία φορά κάθε δέκα χρόνια. Αυτό θα αποτελούσε την πρώτη άμεση απόδειξη της ακτινοβολίας Χόκινγκ και ταυτόχρονα θα άνοιγε τον δρόμο για την ανακάλυψη άγνωστων σωματιδίων, πιθανώς ακόμη και της σκοτεινής ύλης.
