Інша фізика. Чорні діри мають загадкове випромінювання і свої "астероїди": що з'ясували вчені

Ніщо не вічне у Всесвіті і це стосується також і чорних дір. Протягом дуже тривалих періодів часу вони випаровуються, як і інші великі об'єкти у Всесвіті. Це пов'язано з випромінюванням Гокінга, явищем, яке отримало назву на честь Стівена Гокінга, який вперше запропонував цю теорію в 70-х роках минулого століття. Проблема в тому, що випромінювання Гокінга ніколи не бачили. Але автори нового дослідження, опублікованого на сервері препринтів arXiv, запропонували спосіб його виявити, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Злиття чорних дір

Уже давно астрофізики знали про те, що чорні діри можуть зливатися і перетворюватися в одну чорну діру. Але довгі роки цього не спостерігали. Теорія припускала, що під час злиття чорних дір відбувається потужний викид гравітаційних хвиль, тобто пульсацій у тканині простору-часу. Лише 2015 року за допомогою детектора LIGO вчені вперше виявили гравітаційні хвилі, що виходять від злиття чорних дір. За останні роки таких злиттів виявлено вже багато.

Випромінювання Гокінга

Автори дослідження вважають, що саме злиття чорних діри є ключем до спостереження випромінювання Гокінга. Коли чорні діри зливаються, вони можуть створювати так звані "шматочки" чорних дір розміром з астероїди, які викидаються в космос. Вчені вважають, що невеликий розмір цих об'єктів дасть змогу помітити випромінювання Гокінга.

За словами дослідників, випромінювання Гокінга, яке виходить від цих маленьких чорних дір створює гамма-промені з особливими характеристиками фотонів високої енергії. Автори вважають, що під час злиття чорних дір виникає багато "шматочків" і випромінювання Гокінга, що виходить від маленьких чорних дір, викликає появу особливих гамма-сплесків.

Автори припускають, що, коли шматочки чорної діри випаровуються, вони випускають частинки сферично-симетричної форми і ці частинки випромінювання Гокінга можуть досягти Землі. При цьому енергія фотонів під час гамма-сплесків перевищуватиме трильйони електронвольт.

Автори дослідження вважають, що "шматочки" чорних дір випромінюватимуть найбільшу енергію ближче до моменту випаровування. Але коли відбувається викид енергії та частинок у середовищі з величезною гравітацією під час злиття чорних дір, то це може вплинути і на випромінювання Гокінга. Те ж саме може відбуватися, якщо "шматочки" чорних дір випускають випромінювання з релятивістськими швидкостями. Обидва ці фактори можуть змінити їхні спектри ще до того, як випромінювання досягне детекторів на Землі.

Інша фізика

За словами вчених, у Стандартній моделі фізики елементарних частинок є моменти, коли все виходить за межі нашого розуміння фізичних процесів. Автори зазначають, що деякі нові фізичні явища, які раніше не спостерігалися, також можуть спотворювати спектри випромінювання маленьких чорних дір, що ускладнює їхнє спостереження.

Водночас вчені кажуть, що, оскільки фізика в найбільш ранньому Всесвіті була іншою, можливо, ці маленькі чорні діри були створені саме тоді. Якщо це так, і якщо ці чорні діри ще не випарувалися, то вони можуть являти собою темну матерію.

Автори резюмують, що спостереження випромінювання Гокінга, яке виходить від "шматочків" чорних дір, може пролити світло на створення цих об'єктів, а також на фізику елементарних частинок при енергіях, яких неможливо досягти в прискорювачах частинок. Таким чином ці спостереження можуть показати ознаки існування невідомої фізики, що базується на суперсиметрії та додаткових вимірах.

Як уже писав Фокус, комета, яка затьмарить Венеру, почала відрощувати довгий хвіст. Комета має пролетіти повз Землю в жовтні, і на той час вона може бути такою ж яскравою, як Венера на нічному небі, що зробить її видимою неозброєним оком.

Також Фокус писав про те, що на Венері виявлено сучасну вулканічну активність і ці виверження дуже схожі на ті, що відбуваються на Землі.