Zažijeme senzáciu? Astrofyzici očakávajú veľkolepé spektakulárne kozmické divadlo, aké ľudstvo ešte nezažilo: Niektoré prvotné (primordionálne) čierne diery sú krátko pred explóziou. Znamenalo by to revolúciu nášho poznania kozmu!

Podľa nedávnej štúdie existuje veľká šanca, že čoskoro budeme svedkami jedinečnej kozmickej udalosti: Explózie prvotnej čiernej diery, čím ukončí svoju existenciu.

Od prelomovej práce fyzika Stephena Hawkinga v roku 1974 vedci predpokladali, že čierne diery na konci svojho života zaniknú pri masívnej explózii. Doteraz sa však takéto kozmické ohňostroje považovali za mimoriadne zriedkavé udalosti – možno raz za 100 000 rokov.

Nová štúdia výskumníkov z University of Massachusetts Amherst, publikovaná v renomovanom časopise Physical Review Letters, dospela k prekvapujúcemu záveru:

Pravdepodobnosť, že v nasledujúcom desaťročí budeme svedkami explózie čiernej diery, je viac ako 90 percent.

Ak sa táto predpoveď ukáže ako pravdivá, boli by sme na pokraji vedeckej revolúcie, ktorá by mohla zásadne zmeniť naše chápanie kozmu a jeho základných stavebných kameňov.

Prvotné čierne diery: Sú to pozostatky zo samého začiatku raného vesmíru

Štúdia sa zameriava na takzvané prvotné čierne diery (PBH). Na rozdiel od svojich supermasívnych príbuzných, ktorí vznikajú kolapsom hmotných hviezd, sa predpokladá, že PBH vznikli zlomky sekundy po Veľkom tresku, približne pred 13,8 miliardami rokov.

Podľa teoretických modelov by mať oveľa menšie hmotnosti ako neskôr vzniknuté supemasívne čierne diery. A síce hmotnosti rádovo asteroidov až po náš Mesiac. A predpokladá sa, že najľahšie z nich - ako ukazujú výpočty - by mohli čoskoro dosiahnuť svoj neobyčajne fascinujúci koniec.

Prečo však nikto neočakával možnosť ich bezprostredného pozorovania?

Dôvod spočíva v nepriamych obmedzeniach daných difúznym kozmickým gama žiarením. Vďaka tomu sa bezprostredná explózia prvotnej čiernej diery javí ako mimoriadne nepravdepodobná.

Zatiaľ čo supermasívne čierne diery sú vďaka svojim obrovským hmotnostiam prakticky stabilné a ich explózia je mimo všetkých ľudských časových horizontov, výrazne ľahšie PBH by teoreticky mohli už dosiahnuť koniec svojho životného cyklu.

Existuje veľmi pravdepodobná  a veľmi fascinujúca hypotéza: Čierne diery majú „temný náboj“

Výskumný tím pod vedením Michaela Bakera, Joaquima Iguaz Juana, Aidana Symonsa a Andrey Thamm sa teraz odvážil spochybniť zaužívané predpoklady.

Ich základná myšlienka:

Čierne diery by mohli mať akýsi „temný náboj“. Aby to dosiahli, rozšírili Štandardný model časticovej fyziky o hypotetické „temné fotóny“ a ťažký „temný elektrón“.

V tomto scenári, podľa fyzikov, primordiálne čierne diery vydržia oveľa dlhšie, ako sa doteraz predpokladalo. Najprv prechádzajú kváziextrémnou stabilizačnou fázou, v ktorej je ich Hawkingovo žiarenie výrazne potlačené.

Až po tejto predĺženej životnosti dôjde ku konečnej explózii. Tento mechanizmus výrazne oslabuje predchádzajúce astrofyzikálne limity, ktoré sú založené na predpoklade elektricky neutrálnych čiernych dier.

Lokálna rýchlosť explózie primordiálnych čiernych dier by mohla byť o niekoľko rádov vyššia, ako sa doteraz predpokladalo.

Primordiale Schwarze Löcher: Relikte aus der Frühzeit des Kosmos

Im Fokus der Studie stehen sogenannte primordiale Schwarze Löcher (PBHs). Anders als ihre stellaren und supermassiven Verwandten, die durch den Kollaps masse