Το σκοτεινό φορτίο και οι εκρήξεις αρχέγονων μαύρων τρυπών
Σύμφωνα με τη θεωρία οι μαύρες τρύπες εξατμίζονται εκπέμποντας ακτινοβολία Hawking – φωτόνια και διάφορα υποατομικά σωματίδια – πέρα από τους ορίζοντες γεγονότων τους. Η χαρακτηριστική θερμοκρασία αυτής της εκπομπής, και ο ρυθμός εξάτμισης, είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα της μαύρης τρύπας. Όταν η μάζα μειώνεται στο μηδέν, ακολουθεί ένα εκρηκτικό φινάλε. Η διαδικασία είναι τόσο αργή που οι ελαφριές μαύρες τρύπες που δημιουργήθηκαν στο αρχέγονο σύμπαν θα μπορούσαν τώρα να εισέρχονται στις τελικές τους φάσεις.
Τα τωρινά τηλεσκόπια ακτίνων γάμμα θα πρέπει να είναι σε θέση να εντοπίσουν κάποια από αυτές τις εκρηκτικές αρχέγονες μαύρες τρύπες, εφόσον βρίσκονται σε απόσταση περίπου 0,3 ετών φωτός. Αλλά λόγω της υποτιθέμενης σπανιότητας των μαύρων τρυπών, τα ανιχνεύσιμα γεγονότα θα πρέπει να συμβαίνουν μόνο μία φορά κάθε εκατό χιλιάδες χρόνια περίπου. Ο Michael Baker και οι συνεργάτες του στο πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης Amherst έχουν προτείνει ότι ορισμένες θεωρίες πέραν του καθιερωμένου προτύπου, αν είναι σωστές, θα μπορούσαν να δημιουργήσουν έναν πολύ μεγαλύτερο πληθυσμό τέτοιων μαύρων τρυπών. Έτσι, υπάρχει πιθανότητα έως και 90% να παρατηρηθεί μια εκρηκτική μαύρη τρύπα τα επόμενα δέκα χρόνια.
Ο αριθμός των εκρήξεων που θα πρέπει να περιμένουμε να δούμε εξαρτάται από το μέγεθος του αρχέγονου πληθυσμού των μαύρων τρυπών, το οποίο δεν μπορεί να υπερβεί το επίπεδο που συνάγεται από το υπόβαθρο. Ο Baker και οι συνεργάτες του υπολόγισαν ότι η ύπαρξη των λεγόμενων σωματιδίων σκοτεινού τομέα, ανάλογα με τα συμβατικά φωτόνια και ηλεκτρόνια, θα μπορούσε να σημαίνει ότι περισσότερες μαύρες τρύπες μπορούν να ταιριάξουν μέασα στα όρια των παρατηρησιακών περιορισμών. Χρησιμοποιώντας ένα απλό μοντέλο σκοτεινής κβαντικής ηλεκτροδυναμικής, υπέθεσαν ότι οι μαύρες τρύπες αποκτούν ένα σκοτεινό ηλεκτρικό φορτίο αμέσως μετά τον σχηματισμό τους. Αυτό το φορτίο καταστέλλει την εκπομπή Hawking, ελαχιστοποιώντας τη συμβολή τους στο υπόβαθρο ακτίνων γάμμα. Επίσης, παρατείνει τη διάρκεια ζωής των μικρών μαύρων τρυπών που διαφορετικά θα είχαν εκραγεί μέχρι τώρα.
Επομένως, οι αρχέγονες μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να σταθεροποιηθούν από μια σκοτεινή «ηλεκτρομαγνητική» αλληλεπίδραση και να καθυστερήσουν το βίαιο τέλος τους μέχρι την σημερινή εποχή, αυξάνοντας την πιθανότητα ανίχνευσης ενός τέτοιου γεγονότος. Η παρατήρηση μιας εκρηκτικής μαύρης τρύπας θα έδινε την πρώτη άμεση απόδειξη αρχέγονων μαύρων τρυπών, την πρώτη άμεση απόδειξη της ακτινοβολίας Hawking και αξιόπιστες πληροφορίες για τα σωματίδια που υπάρχουν στη φύση.
Πηγές:
1. Dark Charge Could Make Exploding Black Holes More Common- https://physics.aps.org/articles/v18/s112
2. Could We Observe an Exploding Black Hole in the Near Future? https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/nwgd-g3zl
Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ, ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ
physicsgg 
Σχολιάστε