دراسة: رصد أول دليل على وجود "إشعاع هوكينغ"

رصد العلماء جسيم نيوترينو فائق الطاقة قد يكون ناتجا عن انفجار ثقب أسود بدائي يتبخر، في اكتشاف قد يمثل أول دليل رصدي على وجود إشعاع هوكينغ، بحسب دراسة جديدة نُشرت في مجلة "Physical Review Letters".

ويُعرف الحدث باسم "KM3-230213A"، وقد تم تسجيله في فبراير 2023 بواسطة كاشف النيوترينوهات "KM3NeT/ARCA"، حيث بلغت طاقته 220 بيتا إلكترون فولت، ما يجعله أعلى طاقة تُسجل لنيوترينو في التاريخ.

ويقترح فريق من الفيزيائيين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، بقيادة ألكسندرا كليبفل وديفيد كايزر، أن هذا الحدث قد يكون ناجمًا عن انفجار لثقب أسود بدائي صغير نتيجة تبخره، حيث يُعتقد أن هذه الثقوب تشكلت في اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم، وقد تظل بعضها قائما حتى اليوم.

ويعتقد أن الثقوب السوداء تصدر إشعاعا نظريا يعرف باسم " إشعاع هوكينغ"، يؤدي تدريجيا إلى تبخرها وانفجارها في النهاية.

ووفقا للحسابات الواردة في الدراسة، فإن ثقبا أسودا بدائيا بحجم كويكب يمكن أن يصدر كمية هائلة من النيوترينوهات في لحظاته الأخيرة، بطاقة تتوافق مع ما تم رصده في الحدث KM3-230213A.

احتمال حقيقي

وتشير الدراسة إلى أن الانفجار، في حال وقوعه، كان يجب أن يحدث على مسافة لا تتجاوز 2000 وحدة فلكية من الأرض، أي داخل سحابة أورت في النظام الشمسي الخارجي.

ويقدر الباحثون احتمال وقوع مثل هذا الانفجار في هذه المسافة بنحو 8 بالمئة، وهي نسبة "منخفضة نسبيا، لكنها تستحق الاهتمام العلمي الجاد"، بحسب كايزر.

إشارات إلى المادة المظلمة

وتستند الفرضية أيضًا إلى فكرة أن الثقوب السوداء البدائية قد تشكل جزءا كبيرا من المادة المظلمة، التي لا تزال إحدى أكبر ألغاز الفيزياء الحديثة. وإن صحت هذه النظرية، فقد تقدم حلا جزئيا لهذا اللغز، إلى جانب تفسير ظهور النيوترينوهات عالية الطاقة.

وعلى الرغم من أهمية النتائج، يحذر العلماء من أن هذه الفرضية لا تزال بحاجة إلى مزيد من البيانات والتجارب لتأكيدها، ولا يمكن اعتبارها دليلا قاطعا في الوقت الراهن.

تجدر الإشارة إلى أن ورقة بحثية أخرى نشرت مؤخرا توقعت أن يتم رصد انفجار لثقب أسود بدائي خلال عقد من الزمن بنسبة احتمال تصل إلى 90 بالمئة، ما يعزز اهتمام المجتمع العلمي بتلك الظاهرة.