Il y a cinq décennies, le célèbre astrophysicien Stephen Hawking Big bang peut avoir inondé l’univers de minuscules trous noirs. Maintenant, les chercheurs pensent qu’ils ont peut-être vu un exploser.
En février 2025, la collaboration européenne KM3NET – qui se compose de détecteurs sous-marins au large des côtes de la France, de l’Italie et de la Grèce – a annoncé la découverte de Un neutrino incroyablement puissant. Cette particule fantomatique avait une énergie d’environ 100 PEV – plus de 25 fois plus énergique que les particules accélérées dans le grand collisionneur de hadrons, le plus puissant atome le plus puissant du monde.
Les physiciens ont eu du mal à trouver une explication d’un neutrino aussi énergique. Mais maintenant, une équipe de chercheurs qui n’étaient pas impliqués dans la détection originale ont proposé une hypothèse surprenante: le neutrino est la signature d’une évaporation trou noir. L’équipe a décrit sa proposition dans un papier Cela a été téléchargé dans la base de données ArXIV et n’a pas encore été évalué par des pairs.
Trous noirs de la taille des éléphants de Hawking
Dans les années 1970, Hawking s’est rendu compte que les trous noirs ne sont pas entièrement noirs. Au lieu de cela, à travers des interactions complexes entre le trou noir horizon de l’événement et les champs quantiques de l’espace-temps, ils peuvent émettre un flux de rayonnement lent mais stable, maintenant connu sous le nom de rayonnement de colportage. Cela signifie Les trous noirs s’évaporent et finalement disparaître. En fait, à mesure que le trou noir devient plus petit, il émet encore plus de rayonnement, jusqu’à ce qu’il explose essentiellement dans une tempête de foyer de particules et de rayonnement à haute énergie – comme le neutrino repéré par la collaboration KM3Net.
Mais tous les trous noirs connus sont très grands – au moins quelques fois la masse du soleil, et souvent beaucoup plus grand. Il faudra bien plus de 10 ^ 100 ans pour que les plus petits trous noirs connus meurent. Si le neutrino KM3Net est dû à un trou noir explosant, il doit être beaucoup plus petit – quelque part environ 22 000 livres (10 000 kilogrammes). C’est à peu près aussi lourd que deux éléphants africains pleinement cultivés, comprimés dans un trou noir plus petit qu’un atome.
La seule façon potentielle connue de produire de si minuscules trous noirs est dans les événements chaotiques du début du Big Bang, qui peut avoir inondé le cosmos avec trous noirs « primordiaux ». Les plus petits trous noirs primordiaux produits dans le Big Bang auraient explosé il y a longtemps, tandis que les plus grands pourraient persister jusqu’à nos jours.
Malheureusement, un trou noir de 22 000 livres ne devrait pas survivre du Big Bang à nos jours. Mais les auteurs ont souligné qu’il pourrait y avoir un supplément mécanisme quantique – Connu sous le nom de «fardeau de la mémoire» – qui permet aux trous noirs de résister à la désintégration. Cela permettrait à un trou noir de 22 000 livres de survivre pendant des milliards d’années avant qu’il explose finalement, envoyant un neutrino à haute énergie vers la Terre dans le processus.
Les trous noirs primordiaux pourraient être une explication pour matière noire – La substance invisible qui explique la majeure partie de la question dans l’univers – mais jusqu’à présent, les recherches sont devenues vides. Cette nouvelle perspicacité peut fournir un indice intrigant. Les chercheurs ont constaté que si les trous noirs primordiaux de cette gamme de masse sont suffisamment abondants pour tenir compte de toute la matière noire, ils devraient exploser quelque peu régulièrement. Ils ont estimé que si cette hypothèse était correcte, la collaboration KM3NET devrait voir un autre neutrino Showstopping au cours des prochaines années.
Si cette détection se produit, alors nous devrons peut-être simplement repenser radicalement la façon dont nous abordons la matière noire, les neutrinos à haute énergie et même la physique du début de l’univers.
