马萨诸塞大学阿默斯特分校的物理学家提出,人类可能在未来十年内观测到黑洞爆炸的现象,其概率超过90%。
这一发现若实现,将成为首次直接观测“霍金辐射”和原初黑洞的证据,可能改写物理学和宇宙学的基础认知。相关研究成果发表在《物理评论快报》上。
黑洞通常由大质量恒星坍缩形成,而原初黑洞可能诞生于宇宙大爆炸后不到一秒的早期阶段。理论上,质量较轻的黑洞温度更高,会通过“霍金辐射”释放粒子并最终爆炸。
UMass Amherst物理学助理教授安德烈亚・塔姆指出,原初黑洞在蒸发过程中会越来越轻、越来越热,直至爆炸,这种霍金辐射可被望远镜捕捉。
研究团队成员、博士后研究员华金・伊瓜斯・胡安表示,现有望远镜技术足以观测到这种辐射,一旦确认,即可认定来自正在爆炸的原初黑洞。
传统观点认为黑洞爆炸极为罕见,可能每10万年发生一次。但研究团队通过建立“暗量子电动力学模型”提出新的可能性,假设原初黑洞可能携带微小“暗电荷”,从而改变其稳定性。
助理教授迈克尔・贝克指出,若原初黑洞形成时携带少量暗电荷,模型预测其会暂时稳定后爆炸,爆炸频率可能达到每10年一次。
研究生艾登・西蒙斯认为,未来十年内观测到原初黑洞爆炸的概率高达90%。贝克强调,尽管不能保证这十年内一定发生,但可能性极高,且观测技术已具备。
一旦捕捉到此类爆炸,将验证霍金辐射和原初黑洞的存在,并提供宇宙中所有亚原子粒子的“完整清单”,包括电子、夸克、希格斯玻色子、暗物质候选粒子及未知粒子。
伊瓜斯・胡安表示,这将是首次直接观测霍金辐射和原初黑洞,并带来宇宙粒子的最终记录,彻底革新物理学并重写宇宙历史。
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