Pe fondul tăierilor de fonduri guvernamentale care afectează decenii de cercetări, un nou studiu efectuat la Universitatea Johns Hopkins (SUA) sugerează că găurile negre supermasive ar putea constitui alternative naturale, mai economice, la instalațiile costisitoare care caută materia întunecată și alte particule dificil de detectat ce ar putea revela secrete fundamentale ale universului.
Rezultatele ar putea completa investițiile de miliarde de dolari și decadelor de construcție necesare pentru proiecte precum Large Hadron Collider (LHC) din Europa – cel mai mare și mai puternic accelerator de particule din lume.
„Unul dintre principalele scopuri ale colizoarelor de particule precum LHC este să producă particule de materie întunecată, dar nu am găsit încă nicio dovadă a acestora,” a afirmat Joseph Silk, co-autor al studiului și profesor de astrofizică la Universitatea Johns Hopkins și la Universitatea Oxford.
„De aceea se discută despre construirea unei versiuni mult mai puternice – un supercolizor de următoare generație. Dar dacă investim 30 de miliarde de dolari și așteptăm 40 de ani să-l finalizăm, natura ar putea deja să ne ofere o viziune asupra viitorului, prin intermediul găurilor negre supermasive.”
Studiul a fost publicat în Physical Review Letters.
Energii inaccesibile pe Pământ
Colizoarele de particule accelerează protoni și alte particule subatomice aproape la viteza luminii, provocând coliziuni care dezvăluie structura fundamentală a materiei.
Scânteile subtile de energie și „deșeurile” rezultate pot indica particule necunoscute, inclusiv potențiale candidate pentru materia întunecată, componentă esențială dar încă nedetectată a universului.
O gaură neagră poate avea o rotație extrem de rapidă, iar unele dintre acestea, aflate în centrul galaxiilor, eliberează uriașe explozii de plasmă. Se crede că acestea sunt alimentate de energia rezultată din rotația găurii și din discul de acreție din jurul său. Cercetările recente sugerează că aceste evenimente ar putea produce particule asemănătoare celor generate în colizoarele de particule.
„Dacă găurile negre supermasive pot genera aceste particule prin coliziuni de protoni la energii enorme, am putea detecta pe Pământ semnale sub formă de particule extrem de energetice care trec prin detectoarele noastre,” afirmă Silk, cercetător și la Institutul de Astrofizică din Paris, conform EurekAlert.
Particulele pot suferi coliziuni haotice
„Aceasta ar reprezenta dovada unui nou tip de colizor, situat în cele mai misterioase obiecte ale universului, atingând energii inaccesibile pe Pământ.”
Studiul indică faptul că fluxurile de gaz care se scurg în găurile negre pot extrage energie din rotația lor, devenind mult mai violente decât se credea. În apropierea unei găuri negre cu rotație rapidă, particulele pot suferi coliziuni haotice. Procesul nu este identic, dar e similar cu cel realizat în supercolizoarele umane, unde câmpuri magnetice intense accelerează particulele.
„Unele dintre particulele rezultate sunt absorbite de gaura neagră și dispar pentru totdeauna. Însă altele scăpă și sunt accelerate la energii fără precedent,” explică Silk. „Am calculat cât de energetice ar putea fi aceste jeturi de particule: la fel de puternice ca cele dintr-un supercolizor — sau chiar mai puternice.”
Pentru a detecta aceste particule, cercetătorii ar putea folosi observatoare care deja supraveghează supernove, erupții de găuri negre și alte evenimente cosmice. „Diferența dintre un supercolizor și o gaură neagră este că găurile negre sunt extrem de îndepărtate,” a adăugat Silk. „Cu toate acestea, particulele emise de ele vor ajunge la noi.”
Vă sugerăm să mai citiți și:
– Două găuri negre gigantice devorează stele la 600 de milioane de ani-lumină distanță
