Οι μαύρες τρύπες που δημιουργήθηκαν στο αρχέγονο σύμπαν θα μπορούσαν να εξηγήσουν τα πρόσφατα παρατηρηθέντα νετρίνα εξαιρετικά υψηλής ενέργειας αστροφυσικής προελευσης.
Από το 2011, το πείραμα IceCube στον Νότιο Πόλο έχει ανιχνεύσει αρκετά κοσμικά νετρίνα με ενέργειες μεγαλύτερες από 1015eV (=1 PeV). Και το 2023, το πείραμα KM3NeT στον βυθό της Μεσογείου Θάλασσας εντόπισε ένα νετρίνο με ενέργεια ρεκόρ 220 PeV (βλέπε: An Ultrahigh Neutrino Detection Makes Waves). Η προέλευση τέτοιων νετρίνων εξαιρετικά υψηλής ενέργειας είναι ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια στην αστροφυσική. Οι φυσικοί Klipfel και Kaiser από το MIT υποστηρίζουν ότι αυτά τα σωματίδια θα μπορούσαν να έχουν παραχθεί από τους εκρηκτικούς θανάτους αρχέγονων μαύρων τρυπών.
Οι αρχέγονες μαύρες τρύπες μπορεί να προέκυψαν από την κατάρρευση εξαιρετικά πυκνής υποατομικής ύλης αμέσως μετά την Μεγάλη Έκρηξη. Αυτά τα υποθετικά αντικείμενα θα μπορούσαν να αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος ή και το σύνολο της σκοτεινής ύλης στο σύμπαν. Όπως και οι γνωστές μας μαύρες τρύπες, οι αρχέγονες μαύρες τρύπες χάνουν σταδιακά μάζα εκπέμποντας την λεγόμενη ακτινοβολία Hawking. Καθώς χάνουν μάζα, θερμαίνονται αργά, αφού η θερμοκρασία μιας μαύρης τρύπας είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα της. Τελικά, μετά από δισεκατομμύρια χρόνια, αυτά τα σώματα εκρήγνυνται βίαια, εκτοξεύοντας σωματίδια εξαιρετικά υψηλής ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων και των νετρίνων.
Οι Klipfel και Kaiser υπέθεσαν ότι οι αρχέγονες μαύρες τρύπες υπάρχουν και αποτελούν ένα σημαντικό κλάσμα της σκοτεινής ύλης. Στη συνέχεια, προσδιόρισαν τον ρυθμό με τον οποίο τέτοια αντικείμενα θα εκρήγνυνται σε όλο τον Γαλαξία μας τώρα. Διαπίστωσαν ότι αυτές οι εκρήξεις θα μπορούσαν να εξηγήσουν τόσο τον μικρό αριθμό όσο και την εξαιρετικά υψηλή ενέργεια των νετρίνων που παρατηρήθηκαν από τα πειράματα IceCube και KM3NeT. Η υπόθεσή τους θα μπορούσε να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας δεδομένα από μελλοντικές ανιχνεύσεις νετρίνων με ενέργειας της τάξης των PeV. Για παράδειγμα, αν έχουν δίκιο τότε αυτά τα σωματίδια θα πρέπει κατά προτίμηση να προέρχονται από το κέντρο του Γαλαξία μας, όπου η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης είναι η μεγαλύτερη.
πηγές:
1. New Suspect for Neutrino Signals – https://physics.aps.org/articles/v18/s124
2. Ultra-High-Energy Neutrinos from Primordial Black Holes – https://arxiv.org/abs/2503.19227
Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑ, ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ
physicsgg 
Σχολιάστε