On yıl içinde, gökbilimcilerin uzun süredir devam eden bazı kara delik teorilerini doğrulayacak ve mevcut bilinen-bilinmeyen tüm parçacıkları içeren eksiksiz bir koleksiyon salacak derin uzay patlamaları tespit etme olasılığının yüzde 90 civarında olduğu öne sürülüyor. Bu, Massachusetts Amherst Üniversitesi'nde görevli fizikçilerin yeni bir çalışmasına dayanıyor. Çalışma, bu patlamaların evrenin başlangıcından arta kalan minik kara deliklerin ölümüyle işaret edildiğini öngörüyor.
Bu tür olayların oldukça nadir olduğu, gözlemlenebilir patlamaların yaklaşık her 100.000 yılda bir meydana geldiği düşünülüyordu. Ancak yeni analiz, bu patlamaların çok daha yaygın olduğunu ve ortalama olarak her 10 yılda bir gözlemlenebilir bir patlama olabileceğini gösteriyor. Böyle bir patlama gerçekleştiğinde, mevcut teknolojimizle bunları tespit etmemiz mümkün olacak. Bu keşif, birkaç nedenden ötürü astrofizik için büyük bir gelişme olacaktır: İlk defa bu tür bir kara deliğin varlığını doğrulamış olacak ve tüm kara deliklerin yok olma mekanizmasını belirlemiş olacağız.
Daha da heyecan verici olanı, böyle bir patlama evreni oluşturan her türlü temel parçacığı açığa çıkaracaktır. Buna elektron ve nötron gibi bildiğimiz parçacıkların yanı sıra, var olduğunu tahmin ettiğimiz ancak henüz bulamadığımız karanlık madde gibi 'bilinen bilinmeyenleri' de dahil. En ilgi çekici unsur ise 'bilinmeyen bilinmeyenler' yani hiç hayal etmediğimiz parçacıklar olacaktır.
Massachusetts Amherst Üniversitesi'nden astrofizikçi Joaquim Iguaz Juan, "Evreni oluşturan her şeyin temelini oluşturan her parçacığın kesin bir kaydını da elde etmiş olacağız. Bu, fiziği tamamen devrimleştirecek ve evrenin tarihini yeniden yazmamıza yardımcı olacaktır" diyor. Bu patlamalar kavramı ilk olarak 1974'te fizikçi Stephen Hawking tarafından ortaya atılmıştı. Kara delikler her şeyi içine çeken bir üne sahip olsalar da, Hawking kuantum etkileri nedeniyle aslında parçacıklar da yaymaları gerektiğini hesaplamıştı. "Hawking radyasyonu" olarak bilinen bu fenomen, zamanla kara deliklerin kütlesini azaltarak tamamen buharlaşmalarına yol açacaktır. Bu radyasyon tespit edilemeyecek kadar zayıf olsa da, son çırpınışlarında süpernova benzeri bir patlamaya dönüşerek tespit edilebilir hale gelecektir.
Bu süreç çok yavaş işlediği için yıldız kütleli kara deliklerin ölümü çok uzak gelecekte gerçekleşecektir. Süper kütleli kara delikler ise daha da uzun yaşayacaktır. Ancak daha kısa ömre sahip başka, çok daha küçük bir kara delik sınıfı olabilir. Asteroit ölçeğinde kütleye sahip olduğu düşünülen ilkel kara delikler (PBH'ler), evrenin başlangıcındaki ilk anlarda oluştuğu varsayılmaktadır. Massachusetts Amherst Üniversitesi'nden fizikçi Andrea Thamm, "Bir kara delik ne kadar hafifse, o kadar sıcak olmalı ve o kadar çok parçacık yaymalıdır. PBH'ler buharlaştıkça daha hafif, dolayısıyla daha sıcak hale gelirler ve bir kaçış süreciyle daha fazla radyasyon yayarak patlarlar" diye açıklıyor.
Standart Model fiziği altında, PBH'lerin yaşı ve kütlesi, şu ana kadar çoğunun buharlaşmış olması gerektiğini göstermektedir. Ancak ekip, modelde birkaç makul değişiklik yapıldığında ne olacağını simüle etti. Bu değişiklikler arasında, araştırmacıların "karanlık elektron" olarak adlandırdığı, elektronun varsayımsal, daha ağır bir versiyonu da yer alıyor. Bu, PBH'lere bilinen kara deliklerde bulunmayan bir tür elektrik yükü sağlayabilir. Çalışma, bu değişikliklerin Hawking radyasyonlarını bir süreliğine durdurabileceğini ve kozmik Azrail'in ziyaretini geciktirebileceğini, yani havai fişekleri kaçırmamış olabileceğimizi buldu.
Massachusetts Amherst Üniversitesi'nden fizikçi Michael Baker, "Eğer bir ilkel kara delik küçük bir karanlık elektrik yükü ile oluşursa, basit model bunun nihayet patlamadan önce geçici olarak stabilize olması gerektiğini öngörüyor" diyor. Ekip, modelleri doğruysa, bu patlamalardan birinin mevcut gama ışını gözlemevlerimizin görüş alanında yaklaşık her 10 yılda bir gerçekleşeceğini hesaplıyor. Böyle bir patlamayı görmek, PBH'lerin varlığını doğrulamak, Hawking radyasyonunun ilk doğrudan kanıtını sağlamak ve evrenin sunduğu tüm temel parçacıkların tam bir örnek kutusunu bize vermek olacaktır.
