DigitalArtSpace

В 2023 году нейтрино с энергией 220 PeV был зарегистрирован детектором KM3NeT, находящимся на морском дне Средиземного моря. Это событие стало фиксацией одной из самых мощных частиц, когда-либо зафиксированных. Энергия этой частицы в миллиард раз больше, чем у обычного нейтрино, излучаемого Солнцем, и значительно превосходит возможности Большого адронного коллайдера.

Событие, получившее обозначение KM3-230213A, стало для исследователей неожиданностью, поскольку известные астрофизические объекты, включая сверхновые, гамма-всплески и активные галактические ядра, не могут служить объяснением появления нейтрино с подобной энергией.

Согласно недавнему исследованию, опубликованному в Physical Review Letters, нейтрино могут иметь первичное происхождение из первичных чёрных дыр (PBH). Эти гипотетические объекты предположительно возникли сразу после Большого взрыва из плотных областей элементарной материи. В отличие от обычных чёрных дыр, первичные чёрные дыры способны к испарению посредством излучения Хокинга, что приводит к постепенной потере массы и повышению температуры до финального взрыва.

По мнению исследователей, в процессе недавней вспышки PBH испускают нейтрино и другие субатомные частицы, обладающие чрезвычайно высокой энергией. В основе разработанной модели лежит гипотеза об особом типе PBH, характеризующемся «тёмным зарядом» – частицей, схожей с электроном, но значительно массивнее, что может объяснить отсутствие регистрации подобных нейтрино детектором IceCube, поскольку его чувствительность ограничена отметкой в 10 PeV.

По оценкам, созданным на основе модели, подобные взрывы могут случаться приблизительно раз в десять лет. При окончательном распаде PBH высвобождаются частицы, как уже известные (например, электроны и кварки), так и гипотетические, пока не обнаруженные, что приводит к формированию уникального спектра космического излучения.

Анализ данных KM3-230213A может предоставить непрямые доказательства существования примитивных чёрных дыр (PBH) и их влияния на тёмную материю. Использование модели с «тёмным зарядом» позволяет получить более надёжные прогнозы, так как она учитывает специфику поведения PBH в условиях экстремального состояния, когда их отношение заряда к массе близко к максимальному.

По мнению авторов, данное открытие не просто объясняет природу сверхэнергетических нейтрино, но и предоставляет уникальные перспективы для исследования редких космических явлений, воспроизвести которые на Земле не представляется возможным.

«По словам Майкла Бейкера, ведущего автора исследования, предлагаемая модель обладает большей сложностью по сравнению с аналогами, что и даёт возможность объяснить феномен, остающийся неразгаданным при использовании других подходов.

Интерпретация события KM3-230213A и его анализ способны внести значительный вклад в изучение первичных чёрных дыр, процессов их испарения и возникновения высокоэнергетических космических частиц, объединяя фундаментальные физические исследования с астрофизическими наблюдениями.

Похожие статьи

Новый алгоритм Дарвина-Гёделя учит искусственный интеллект самостоятельно программировать.

В США производят эффективные процессоры: тайванские чипы TSMC возвращаются на родину для завершения производства.

В продаже — новая Lada Granta с увеличенным дорожным просветом

Новые модели Kia могут появиться на российском рынке.

Недорогой аналог Toyota Camry с пробегом более 2000 км завоевал популярность

Рамный внедорожник BAW 212 T01 с мощным двигателем: «Китайский УАЗ» с комфортом.