Ada kemungkinan 90% kita akan melihat lubang hitam meledak dalam satu dekade, kata fisikawan
Bintang lubang hitam bentuk dari runtuhnya bintang besar di akhir kehidupan mereka, biasanya beratnya 3 hingga 50 kali massa matahari. Ketika bintang kehabisan bahan bakar, ia meledak di supernova, meninggalkan daerah yang begitu padat sehingga tidak ada yang bisa melarikan diri, bahkan tidak ringan.
Lubang hitam primordial, sebaliknya, adalah objek teoretis yang bisa terbentuk kurang dari satu detik setelah Big Bang dari daerah yang sangat padat di alam semesta awal. Tidak seperti lubang hitam bintang, mereka bisa jauh lebih ringan dan merupakan peninggalan kuno dari ketika alam semesta sebagian besar mengandung hidrogen dan helium.
Sementara lubang hitam biasanya dikenal karena mengkonsumsi segala sesuatu di sekitar mereka, fisikawan telah lama berteori bahwa mereka akhirnya meledak di akhir kehidupan mereka melalui proses yang disebut Radiasi Hawking. Sebelumnya, para ilmuwan percaya ledakan seperti itu terjadi hanya sekali setiap 100.000 tahun. Namun, penelitian baru, yang diterbitkan dalam jurnal Physical Review Letters, menyarankan kami mungkin menyaksikan fenomena luar biasa ini lebih cepat dari yang diharapkan.
“Kami percaya bahwa ada 90% peluang untuk menyaksikan lubang hitam yang meledak dalam 10 tahun ke depan, kuncinya adalah bahwa armada ruang kami saat ini dan teleskop berbasis darat sudah mampu mendeteksi ledakan seperti itu,” kata Aidan Symons, seorang mahasiswa pascasarjana dari University of Massachusetts.
Lubang hitam yang paling mungkin meledak bukanlah sisa -sisa bintang besar yang biasanya kita pikirkan, melainkan lubang hitam primordial (PBH.) Seperti yang ditunjukkan oleh fisikawan Stephen Hawking pada tahun 1970, semakin ringan lubang hitam, semakin panas dan semakin banyak partikel yang dipancarkan melalui radiasi hawking. Saat PBH menguap, mereka menjadi lebih ringan, dan sangat panas, memancarkan lebih banyak radiasi dalam proses pelarian sampai ledakan.
Terobosan itu terjadi ketika tim peneliti mulai mempertanyakan asumsi lama tentang sifat listrik Black Holes. Sementara lubang hitam standar tidak memiliki muatan listrik, tim mengeksplorasi apa yang mungkin terjadi jika lubang hitam primordial dibentuk dengan muatan listrik kecil yang melibatkan partikel berat hipotetis yang mereka sebut “elektron gelap.”
Elektron gelap akan seperti versi yang jauh lebih berat dari elektron biasa, tetapi berinteraksi melalui gaya elektromagnetik gelap alih -alih elektromagnetisme biasa. Dalam model teoritis yang disebut Dark-Qed, partikel-partikel ini akan membawa muatan listrik gelap dan berinteraksi melalui foton gelap, berpotensi mempengaruhi bagaimana materi berperilaku di sekitar lubang hitam.
Tim peneliti membuat asumsi yang berbeda tentang sifat listrik lubang hitam primordial. Mereka mendalilkan bahwa model mereka menunjukkan jika lubang hitam primordial terbentuk dengan muatan listrik gelap kecil, itu harus distabilkan sementara sebelum akhirnya meledak. Efek stabilisasi ini dapat secara dramatis meningkatkan kemungkinan mengamati ledakan seperti itu, dari setiap 100.000 tahun sekali hingga berpotensi sekali setiap dekade sekali.
Lubang hitam yang meledak tidak hanya akan menjadi pertunjukan cahaya yang spektakuler, itu akan memberi para ilmuwan katalog setiap partikel subatomik yang ada. Ini termasuk tidak hanya partikel yang telah kita temukan, seperti elektron, quark, dan boson Higgs, tetapi juga partikel yang saat ini tidak terdeteksi, bahkan mungkin materi gelap.
Tim bersikeras bahwa walaupun mereka tidak menjamin ledakan akan terjadi dekade ini, probabilitas tinggi berarti kita harus siap. Untungnya, teknologi teleskop kami saat ini sudah mampu mendeteksi tanda -tanda radiasi menjajakan dari lubang hitam primordial yang meledak. Jika perhitungan mereka terbukti benar, kami mungkin dapat menjelaskan salah satu pertanyaan tertua kami; Darimana semuanya berasal?!
Itu versi asli artikel ini diterbitkan di Alam semesta hari ini.
