4 февраля, 14:58
Александр Березин
3
3,4 тыс

Экзотическое нейтрино из Средиземного моря объяснили взрывом квазиэкстремальной черной дыры

❋ 4.7

В 2023 году земные детекторы зарегистрировали нейтрино чрезвычайно высокой энергии — настолько большой, что теоретически оно просто не могло ее иметь. Чтобы обосновать параметры этой частицы, группа физиков предположила, что она происходит из черной дыры, взорвавшейся в ранний период истории Вселенной.

Один из шести тысяч погружных шаров с детекторами нейтрино, используемых в проекте KM3NeT / © Wikimedia Commons

Испарение первичной черной дыры с последующим взрывом могло быть источником нейтрино ультравысоких энергий, полагают авторы новой работы в Physical Review Letters (текст статьи). Несмотря на внешнюю стройность их идей, само существование черных дыр таких параметров остается весьма спорным.

Обычные черные дыры (пока не происходит их слияние) не выпускают наружу ничего. Очень небольшой объем так называемого излучения Хокинга они (а точнее, их горизонт событий) испускать могут, но это заметно только у чрезвычайно маломассивных черных дыр. Чем ниже масса ЧД, тем сильнее у нее излучение Хокинга, тем быстрее она теряет массу. В конце своей эволюции она может даже взорваться.

Ранее группа американских физиков предположила, что такие черные дыры, образовавшиеся в момент сразу после Большого взрыва, взрывались так часто, что сейчас астрономы могли бы регистрировать частицы от них примерно раз в десять лет. И в 2023 году произошло событие, которое некоторые посчитали как раз такой регистрацией: Научная коллаборация KM3NeT с помощью множества детекторов в Средиземном море зарегистрировала нейтрино с энергией более 100 квадриллионов (миллионов миллиардов) электронвольт.

Авторы новой работы обратились к этому событию и отметили, что другая коллаборация, IceCube, регистрирующая нейтрино, но ищущая их в антарктических льдах, не зарегистрировала сходных событий с энергией существенно больше квадриллиона электронвольт. Это выглядит странно и заставляет подозревать, что регистрация в Средиземном море — техническая ошибка.

Общая схема (с упрощениями) реализации нейтринного детектора KM3NeT из множества погружных шаров / © KM3NeT

Но, возражают исследователи, это совсем не обязательно ошибка, если допустить существование так называемых квазиэкстремальных первичных черных дыр. Они обозначили так объекты с «темным зарядом» — аналогом электрического заряда, за который отвечают очень тяжелые «темные» электроны. Расчетами они показали, что при наличии такого темного заряда первичные черные дыры почти не смогут излучать частиц с энергиями в один квадриллион электронвольт, зато будут регулярно испускать частицы с энергией в сотню раз выше.

Хотя это объяснение действительно снимает противоречие между данными нейтринных детекторов из Средиземного моря и Антарктиды, остается очень серьезная физическая проблема. Черные дыры такого диапазона масс, что позволял бы им взрываться с испусканием подобных частиц, не могут образоваться в современной Вселенной. При гравиколлапсе звезды масса получающейся ЧД слишком велика, и такая ЧД не сможет испариться.

Предположение о том, что очень маломассивные ЧД образовались сразу после Большого взрыва, требует серьезных допущений по так называемой инфляции. Однако на сегодня никаких доказательств реальности инфляции в древней Вселенной нет. Эта гипотеза остается недоказанной, и многие физики критикуют ее по целому ряду причин.

Дополнительная проблема: часть первичных черных дыр должна бы дожить до нашего времени, и чтобы этого не случилось, параметры гипотетической древней Вселенной надо подбирать уж слишком вручную (так называемая тонкая настройка). Но астрономы не наблюдают никаких надежных признаков первичных черных дыр или их близких взрывов в нашу эпоху. Это дополнительно снижает ожидания по возможности их существования.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

17 сентября, 14:43
Татьяна Зайцева

Авторы нового масштабного исследования выявили оптимальное количество порций бурого риса, овсянки, гречки и других изделий из цельного зерна в дневном рационе, которое позволяет существенно снизить риск кардиометаболических заболеваний.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

14 сентября, 14:43
Елизавета З.

Совместная миссия Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) по исследованию Меркурия началась в 2018 году. На видео, созданном из кадров с бортовых камер, можно проследить восьмилетний путь зонда BepiColombo.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария
Да нет никаких нейтрино. Их выдумали для того чтобы выполнялся закон сохранения энергии. Теперь ищут эту неуловимую частицу и типа находят. Только предъявить нам не могут, потому что она неуловима.
Просто первоинопланетяне стрельнули из нейтринной мегапушки.
Sam Dowson
04.02.2026
Может это лопнула одна из реликтовых чд, пережившая переход из предыдущей вселенной, но вот в силу разных физ констант там и тут, просуществовать сколь либо долго в новой вселенной не сумела.