Detekujeme explozi černé díry? Kredit: Pixabay, CC0.

Vědci mají za to, že černé díry, tedy černé díry podstatných velikostí, nežijí věčně, a že svou existenci, provázenou vypařováním díky Hawkingovu záření, zakončují spektakulární explozí. Doposud se přitom odhadovalo, že k tomu dochází tak přinejlepším jednou za asi tak 100 tisíc let. Podle nového výzkumu ale máme velmi slušnou šanci, že se dočkáme podivuhodné exploze černé díry během desetiletí.

Michael Baker. Kredit: UMass Amherst.

Michael Baker z University of Massachusetts Amherst a jeho kolegové zjistili, že s více než 90procentní pravděpodobností dojde k takové explozi. Pokud budeme připraveni, mohly by naše dnešní výkonné vesmírné i pozemní teleskopy tuhle událost pozorovat.

Pokud by k tomu došlo, byl by to fyziky úžasný dáreček. Explozi černé díry by doprovázel silný výtrysk Hawkingova záření, které je jinak velmi slabé. Měli bychom přímý důkaz o jeho existenci. Současně by bylo prakticky jasné, že nešlo o supermasivní ani hvězdnou černou díru, protože ty jsou příliš veliké a vypařují se extrémně dlouho. Rychleji se vypařují menší černé díry. Pokud víme, tak jedinou možností je, že by šlo o primordiální černou díru z počátku vesmíru. Byl by to tedy také první přímý důkaz o jejich existenci. Dvě mouchy jednou ranou.

Zní to pěkně. Má to ale háček. Baker a spol. pracují s „dark-QED toy“ modelem, což znamená se zjednodušeným modelem temné kvantové elektrodynamiky, která zahrnuje velmi těžkou verzi elektronu, které říkají „temný elektron.“ Taková částice je ale pochopitelně zatím zcela hypotetická.

Logo. Kredit: UMass Amherst.

Bakerův tým připouští, že temné elektrony existují a vzhledem k tomu mění zásadní předpoklad o elektrickém náboji černých děr. Ten se tradičně považuje za nulový u standardních černých děr a stejně tak se předpokládal jako nulový u primordiálních černých děr. Baker a jeho kolegové ale tvrdí, že primordiální díry vznikly s malým temným elektrickým nábojem, tj. tvořeným temnými elektrony.

Jejich „dark-QED toy“ model předpovídá, že tento temný náboj vypařující se primordiální černé díry před finální explozí do určité míry stabilizuje, což by, mimo jiné, mělo za důsledek, že se ve vesmíru kolem nás neodpálí černá díra jednou za minimálně 100 000 let, ale tak asi jednou za 10 let. Technologie na pozorování takové události podle všeho máme, takže stačí být ve střehu a držet si palce. A uvidíme.

Video: CAN A BLACK HOLE EXPLODE?

Literatura

UMass Amherst 9. 9. 2025.

Physical Review Letters 135:111002.