В США связали рекордно мощные космические нейтрино с взрывами черных дыр

МОСКВА, 19 сентября. /ТАСС/. Американские физики открыли теоретические свидетельства того, что недавно обнаруженное "событие KM3-230213A", рекордно мощное космическое нейтрино, и другие частицы с невозможно высокой энергией могли быть порождены взрывами так называемых примордиальных черных дыр. Это объяснило бы высокую частоту их обнаружения земными детекторами, пишут ученые в статье в журнале Physical Review Letters.

"За последние 15 лет обсерватория IceCube и другие установки зафиксировали небольшое, но значимое число нейтрино, чьи энергии превышают один петаватт. Пока нам не известно ни одного астрофизического "ускорителя частиц", который мог бы объяснить эти события и частоту их обнаружения. Мы показали, что свойства и число этих частиц можно объяснить тем, что они возникли при испарении примордиальных черных дыр на окраинах Млечного Пути", - пишут исследователи.

К такому выводу пришел профессор Массачусетского технологического института (США) Давид Кайзер и его коллеги при изучении процесса испарения так называемых примордиальных черных дыр. Так космологи называют миниатюрные аналоги сверхмассивных черных дыр и "обычных" черных дыр звездной массы, которые могут скрываться внутри скоплений темной материи на окраинах галактик.

Подобные структуры предположительно возникли в первые мгновения существования Вселенной из-за появления неоднородностей в распределении материи по ее пространству, и самые крупные из них могли дожить и до наших дней, постепенно уменьшаясь в размерах в результате их постепенного "испарения" из-за формирования излучения Хокинга. Так физики поток частиц высоких энергий, которые непрерывно возникают у горизонта событий черных дыр в результате квантовых взаимодействий этих компактных объектов с вакуумом.

Ученые обратили внимание на то, что скорость формирования этого излучения резко увеличивается на последних мгновениях существования примордиальной черной дыры, что приводит к своеобразному взрыву и рождению пучка частиц с очень высокой энергией, близкой к максимально допустимой с точки зрения законов физики. Это натолкнуло исследователей на мысль, что "событие KM3-230213A" и другие нейтрино высоких энергий могли возникнуть подобным образом.

Руководствуясь этой идеей, физики просчитали то, как много подобных пучков нейтрино будут фиксировать земные детекторы при разной массе, распределении и численности примордиальных черных дыр. Эти расчеты показали, что примордиальные черные дыры, сопоставимые по массе с астероидом (100 млрд тонн), будут порождать нужное число нейтрино в том случае, если они будут расположены на окраинах Млечного Пути. Это делает данные регионы космоса особенно перспективной областью для поиска других типов вспышек, порождаемых взрывами примордиальных черных дыр, подытожили физики.

О космических нейтрино

Космические нейтрино сверхвысоких энергий представляют собой мельчайшие и самые легкие частицы материи, разогнанные до околосветовых скоростей. Пока ученые не имеют точных представлений о том, как они возникают. Некоторые астрономы предполагают, что эти частицы разгоняются в горячих останках взорвавшихся звезд внутри Млечного Пути, а другие считают, что их источником являются ядра и облака газа в далеких галактиках. Для поиска их источников за последние два десятилетия было сооружено сразу нескольких подводных и подледных обсерваторий в России и в других регионах мира.