În Statele Unite, comunitatea științifică este preocupată de reducerile impuse cercetărilor de bază sau dezvoltarea unor mari infrastructuri științifice, dar de la Universitatea Johns Hopkins propun o soluție creativă atunci când marele colizor de hadron (LHC) din CERN începe să dea semne de epuizare: căutați următoarea particulă care se colizează.
Potrivit anchetei, publicat săptămâna aceasta în Scrisori de recenzie fizicăgăurile negre supermasive ar putea servi drept colizor de particule naturale, generând evenimente energetice care imită experimentele LHC.
Aceste obiecte cosmice extreme ar putea genera particule similare cu cele pe care oamenii de știință le caută în LHC
„LHC a fost construit cu speranța Detectează particule de materie întunecatădar până acum nu am avut succes ”, explică Joseph Silk, co -author al studiului și profesor de astrofizică la Johns Hopkins și la Universitatea din Oxford.” Acum avem în vedere construirea unui supercolisiner și mai puternic, care ar costa 30 de miliarde de dolari și va dura 40 de ani până la finalizare. Dar poate că natura ne oferă deja indicii prin găuri negre–
Studiul afirmă că aceste obiecte cosmice extreme ar putea genera particule similare cu cele pe care le caută oamenii de știință În laboratoarele subterane cu mai mulți kilometri în diametru. Și toate acestea, fără a fi nevoie să construim facilități costisitoare care necesită zeci de ani de planificare și dezvoltare tehnologică.
Collisser, cum ar fi LHC, accelerează protonii la viteze apropiate de lumină pentru a studia Componente fundamentale ale materiei. Cu toate acestea, această nouă cercetare afirmă că anumite condiții extreme în apropierea găurilor negre ar putea recrea fenomene comparabile cu cele ale acestor experimente terestre.
Găuri negre
Ca o planetă, o gaură neagră își poate porni axa, deși cu un intensitate gravitațională mult mai mare. În regiunile sale cele mai apropiate, această rotație generează jeturi plasmatice de înaltă energie, determinate de rotație și de discurile de acreție care îl înconjoară.
Noul studiu sugerează că aceste jeturi ar putea proveni din Coliziuni de particule haotice În imediata apropiere a orizontului evenimentului, punctul de a nereina o gaură neagră. Energia eliberată în aceste procese ar fi comparabilă – și chiar superioară – cu cea generată în cele mai avansate acceleratoare din lume.
„Dacă găurile negre supermasive pot genera aceste particule prin coliziuni de protoni cu energie mare, Am putea detecta unele dintre ele pe pământ“Silk subliniază, care investighează și în Institutul de Astrofizică din Paris.” Ar fi un semn că aceste obiecte misterioase acționează ca collari cosmici, generând particule cu energie cu energie Neatins pentru mașinile noastre–
Detectarea unei astfel de particule ar putea contribui dovezi indirecte ale existenței materiei întunecateuna dintre marile enigme ale fizicii actuale. Deși conexiunea este încă speculativă, cercetătorii consideră că merită să o exploreze.
Coliziuni invizibile cu semne pe Pământ
Potrivit modelului propus de autori, gazele curge care se încadrează spre o gaură neagră în rotație Pot extrage energie din rândul tăudeclanșând coliziuni extrem de violente între particule. Unele dintre ele sunt cuprinse de gaura neagră, dar Alții ar putea scăpa și călătoriți prin cosmos la viteze vertiginoase.
„Calculăm câtă energie ar putea atinge aceste particule și se dovedește că ar putea să se potrivească – sau chiar să depășească – cel al celor mai avansați supercolislatori”, spune Silk. „Nu știm exact Care este limitadar ne -ar putea oferi rezultate complementare celor din experimentele noastre terestre. –
Diferența dintre un supercolisser și o gaură neagră este că găurile negre sunt departe
Joseph Silk
Pentru a detecta aceste evenimente, Nu ar fi necesar să construiți instrumente noi. Observatories such as the ICECUBE Neutrino Observatory in Antarctica or the KM3net neutrin telescope submerged in front of the French coast, in the Mediterranean (where several Spanish scientific groups participate, including the Institute of Corpuscular Physics (IFIC) and the mixed unit of the Spanish Institute of Oceanography of the CSIC and the University Politat Politat Monitorizarea fenomenelor cu energie ridicată cum ar fi supernovele și erupțiile găurilor negre.
„Diferența dintre un supercolisser și o gaură neagră este că găurile negre sunt departe”, concluzionează mătasea. “Dar chiar și așa, particulele lor pot ajunge la noi. Trebuie doar să știm cum să le recunoaștem.”
Referinţă:
Mătase, Iosif; Mummery, Andrew. Supercollitori de gaură neagră (Scrisori de recenzie fizică2025)
Drepturi: Commons Creative.