Experiment KM3NeT Collaboration (Cubic Kilometre Neutrino Telescope) loví neutrina ve Středozemním moři. V roce 2023 do experimentu narazilo neutrino s tak zběsilou energií, že to bylo předtím považováno za nemožné. Mělo energii kolem 100 PeV, což asi 100 tisíckrát převyšuje rekordně vysoké energie částic „upečených“ na LHC. Neznáme žádný zdroj ve vesmíru, co by tohle dokázal.
Andrea Thammová z University of Massachusetts Amherst (Umass Amherst) a její kolegové ale nedávno navrhli, že nemožně energetické neutrino přiletělo z exploze kvazi-extremální primordiální černé díry (quasi-extremal primordial black hole). Primordiální černé díry jsou stále jen ryze hypotetické. Pokud mají Thammová a spol. pravdu, bylo by to nejen vysvětlení nemožně energetického neutrina, ale také ověření existence primordiálních černých děr a nejspíš i odhalení temné hmoty. Byl by to průlom, jaký teď fyzika potřebuje.
Primordiální černé díry předpověděl před půl stoletím Stephen Hawking. Měly vzniknout na samotném počátku vesmíru, řekněme ze žmolků vesmírné kaše, v místech s největším zahuštění velmi husté mladičké hmoty vesmíru. Zatím je ale nikdo nenašel. Masivní primordiální černé díry nejspíš neexistují, ty by nejspíš prozradily gravitační čočky. Malé primordiální černé díry by se zase měly rychle vypařit Hawkingovým zářením, takže je otázkou, zda nějaké přežily až do dnešní doby.
Tým Umass Amherst věří, že ano. Podle nich odpovídají pozorováním experimentu KM3NeT a také antarktické observatoře IceCube právě zmíněné kvazi-extremální primordiální černé díry. Kvazi-extremální znamená, že se černá díra velmi blíží teoretické hranici maximálního úhlového momentu (rotace) nebo elektrického náboje pro danou hmotnost.
Kvazi-extremální primordiální černé díry by měly mít temný náboj (dark charge), temnou variantu klasického elektrického náboje, v němž roli elektronu přebírá velmi těžký temný elektron (dark electron). Všechno tohle je totálně hypotetické. Pokud se ale ukáže, že temný náboj s temnými elektrony existuje, bude to průlom za Standardní model částic, ověření existence primordiálních černých děr a vysvětlení temné hmoty. Tak uvidíme.
Video: talk on Collider probes of axion-like particles given by Andrea Thamm
Literatura
Záhada vyřešena: Zdrojem extrémně energetických neutrin jsou blazary
Autor: Stanislav Mihulka (13.07.2018)
Vznik zatím nejtěžší černé díry pozorovaný pomocí gravitačních vln
Autor: Vladimír Wagner (03.09.2020)
Je vesmír plný ultralehkých primordiálních černých děr?
Autor: Stanislav Mihulka (07.05.2024)
Jaderná hmota v nitru neutronových hvězd
Autor: Vladimír Wagner (07.05.2024)
Neutrino s rekordně vysokou energií
Autor: Jan Machonin (12.02.2025)
Fyzici změřili „velikost“ neutrina: Je větší než běžné atomové jádro
Autor: Stanislav Mihulka (18.02.2025)
Co nám říká detekce neutrina s extrémní energií o našem vesmíru?
Autor: Vladimír Wagner (20.02.2025)
Mohli bychom v dohledné budoucnosti pozorovat explodující černou díru?
Autor: Stanislav Mihulka (11.09.2025)
Diskuze:
Alternativa?
Michal Kupor,2026-02-05 14:29:48
Tohle nemusí být jediný způsob.. Pokud by se například rotace nějakého objektu, který je na hraniční hmotnosti blízko kolapsu do černé díry, nacházela na takových otáčkách, které by dokázaly generovat cosi jako neúplný horizont událostí a udržet jej po určitou dobu, než ten systém ztratí energii, tak ty částice, které se v něm lapí, budou amplifikovány. Toto je popsáno jako Penroseův proces pro částice a nebo Superradiance pro vlnění. Zatím se však domníváme, že jsou tyto objekty stabilní jako např. tzv. Kerrovy černé díry a k těmto procesům dochází v ergosféře. Podle mě je však nutné počítat i s mnohem kratšími událostmi, kdy může neúplný horizont existovat v délce sekund či o řády méně. To co by se potom při rozptýlení neúplného horizontu uvolnilo za amplifikované částice a vlny do okolí by bylo rozhodně ve škále od jednotek PeV až desítky EeV.
Re: Alternativa?
Jergus Lapin,2026-02-05 19:59:15
zas na druhe strane, pokud by se nejednalo o primordialni cernou diru ale nejaky ten objekt, predpoklad by byl i jeho obraz nebo dozvuk, treba jako supernova. ponevac neutrino interaguje slabe, tak smer a cas na pozorovani takove kataklizmaticke podivane bychom meli. ale tam nic nebylo a neni. takze lze predpokladat o maly a osamoceny zdroj, jako treba primordialni cerna dira.
Re: Re: Alternativa?
Michal Kupor,2026-02-06 00:54:44
To se přeci nevylučuje. Amplifikace částic, vln a kdoví co dalšího se může zrodit v takovém extrémním prostředí, kterým je neúplný horizont událostí s extrémně velikým rudým posunem s trváním do sekund a to v prostředí samo osobě velice hustém plném takřka všeho co vesmír může obsahovat. Bylo velice zajímavé zjistit, co za částicová exotická monstra tam může vznikat a po rozptýlení toho neúplného horizontu unikat do kosmického prostoru. Jaká množství takových amplifikovaných částic by se do okolí asi dostala. Hlavně co by takové částice v kosmickém prostoru mohly dělat... co kdyby se s něčím srazily, třeba s nějakými jinými částicemi... mohly by se potom rozbít na jiné a ty se dostat až k naší planetě? Kdo ví.
Re: Re: Re: Alternativa?
F M,2026-02-09 12:57:33
Jak velký nárůst energie původní částice zde může být? Řeší zde něco třeba alespoň desetinásobek? Co si pamatuju tak to těžení energie z energosféry spočívalo v procentech, spíše v desítkách procent než v řádech. Nějak se mi zdá, že tu temnotu zde potřebují právě proto, že jinak jsou i ty extrémní události nedostatečné. Z nějakého důvodu i zde nestačí klasická primordiální ČD.
Jeden z důvodů je i absence pozorovatelného záření, klasickými (neklasickými metodami bez temna) se získá (v dostatečném objemu) sprška všeho možného a nemožného (i anti) a nakonec odlétá spousta pozorovatelného gamazáření, vzhledem k naší schopnosti zachytit neutrina dominantní. K tomuto patří ještě pozorování několika PeV neutrin (časově oddělených), takže nejde jen o jedno pozorování.
Dle abstraktu (není volný přístup) se u těch jejich neočekává gama záření , tedy je to totální exotika, o tom není řeč, ale nějaký důvod proč se vůbec bere v potaz bude. A ještě tam nějaké okrajové průniky zůstávají, hlavně ta že to s explozí BH přímo nesouvisí.
Vypaření černé díry
Radim Křivánek,2026-02-05 13:46:07
Mně by se líbilo, kdyby to byla částice z okamžiku vypaření černé díry.
Re: Vypaření černé díry
F M,2026-02-09 13:16:07
Takto stále to není potvrzeno, ale bere se to téměř jako hotová věc. Za platnosti toho, že existují zhruba takové ČD jaké si představujeme a tak, je spousta nepřímých pozorování a důkazů, takže téměř jisté.
Vypařování by se mělo dít v průběhu času stále. Měla by to být taková bomba, vypařováním se snižuje hmotnost (velikost) a čím menší ČD tím rychleji se vypařuje, na konci je to tak rychlé, že jde v podstatě o explozi. A to jak ta exploze proběhne bude záležet na tom jaké ty ČD vlastně jsou a to že se nepozorují zase znamená (u těch primordiálních, od začátku vesmíru), že buď byly moc malé a již neexistují, nebo moc velké a ještě nevybuchují. Autoři to řeší tou "temnotou".
Tedy ten okamžik vypaření,exploze, klasické ČD je právě téměř vyloučen
Astrofyzikální snění
P Holub,2026-02-05 07:23:20
"Kvazi-extremální primordiální černé díry by měly mít temný náboj (dark charge), temnou variantu klasického elektrického náboje, v němž roli elektronu přebírá velmi těžký temný elektron (dark electron). Všechno tohle je totálně hypotetické". Je dobré, že to je v článku zmíněno. Předpokládám, že měl vědec na mysli něco jako zapouzdřený mikro BB (Big Bang).
Připusťme tedy jiné, možná reálnější fantazírování, které plně respektuje GR a známou fyziku.
Pokud předpokládáme sférický uzavřený vesmír (SMU) Planckova měřítka, pak je to v pojetí SMU trvalý BB, který trval věky a nebyla to žádná "exploze" v řádech mikrosekund. Na horizontu vesmíru docházelo a dochází k konstantní sporadické akreci z fluktuací z vakua. Je to podobné, jako bychom se nacházeli v BH a měli invertované Hawkingovo „záření“. Tímto způsobem mají částice akreované z horizontu Φ=0 k dispozici obrovský gravitační gradient, který nelze uvnitř vesmíru žádným jiným způsobem získat. Částice/foton při pádu do centrální baryonové sféry získává obrovský modrý posuv. Tento mechanismus vysvětluje UHECR s energiemi až 10^20 eV. Všechno tohle je také totálně hypotetické, ale nepotřebuje to hypotetickou fyziku.
Re: Astrofyzikální snění
F M,2026-02-09 13:33:39
Promiňte, buď jsem mimo, nebo tam máte na začátku nějaký překlep. Uzavřený vesmír Planckova měřítka, tam se tuším o ničem takovém hovořit nedá? Klasické částice ani fotony se tam asi ani nevejdou leda by se skládaly sami přes sebe na x-krát v tom samém čase a prostoru (tedy vůbec netuším jak by se tam dalo cokoli počítat, nebo mohlo existovat). Na jakém horizontu v uzavřeném vesmíru? Na Planckově měřítku může docházet v nějaké podstatně menší části k postupné akumulaci energie?
1915
Mintaka Earthian,2026-02-05 06:16:57
Alois Jirásek by byl nejspíš nadšen.
Kromě jeho románu Temno, tak zde máme starou dobrou Temnou hmotu, Temnou energii a teď i Temný náboj a Temný elektron. (Přikláním se k velkým písmenům u jejich názvů, aby to Temno lépe vyniklo na bílém pozadí diskuzních fór Osla.)
A inu proč ne, nechť teorie víří světem a křemíkoví bratři žhaví heatpajpy do temně-ruda, sníce naše simulace.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
