Diminutos agujeros negros de colisiones cósmicas exprés
Los rayos cósmicos —partículas con una energía monstruosa— viajan en la oscuridad del espacio intergaláctico. En una colisión frontal, su fuerza puede comprimirse en un agujero negro del tamaño de un átomo. No es peligroso: como una gota en una sartén caliente, ese agujero se evapora al instante, desintegrándose en un chorro de neutrinos, partículas fantasma que ni siquiera el plomo puede detener. Este proceso fue descrito por Stephen Hawking.
Los astrónomos ya han analizado neutrinos de la galaxia TXS 0506+056. Resultó que, si los agujeros negros se crean, es solo a energías donde el propio tejido del espacio-tiempo se comporta de forma extraña. Los telescopios futuros irán más allá. El misterio tiene su clave: al evaporarse, estos agujeros emiten igual número de neutrinos de todos los sabores, una anomalía que se puede identificar entre el ruido. Y si existen dimensiones adicionales, parte de los neutrinos podría sumergirse en ellas y regresar, creando destellos misteriosos en el vacío. Sería un indicio de realidades ocultas, donde deambulan las ondas gravitacionales.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2510.11879
Cosmic ray collisions at high center of mass energy could enable graviton and black hole production as expected in theories of low-scale quantum gravity, such as extra-dimensions, many species, or some versions of string theory. Here we propose three novel phenomenological tests of these theories. We first consider the collision of cosmic rays with ambient protons, electrons and photons in Active Galactic Nuclei (AGN), finding that high-energy neutrino data from the blazar TXS 0506+056 places a constraint on the fundamental scale of gravity of $$M_f \gtrsim 0.3$$ TeV, and future high-energy neutrino data could raise this bound to $$M_f \gtrsim 200$$ TeV. We then point out that collisions of pairs of cosmic rays could occur at a sizable rate in AGN where the accelerated cosmic rays are not collimated, or on supermassive black hole binaries. This consideration could potentially let us test unprecedented large fundamental scales of $$M_f \gtrsim 2$$ PeV. We further compute the corresponding thermal neutrino emission arising from the Hawking evaporation of black holes produced in cosmic ray collisions, finding a spectrum that clearly differs from that expected in meson decays. Finally, we speculate with an scenario which would produce high-energy neutrino and gamma-ray emission from regions in the sky where no multi-wavelength counterparts would be expected, via graviton propagation from a different brane, which then decays in our Universe.
Un microagujero negro con la masa de un mosquito desaparecería en $10^{-27}$ s, liberando la energía de una tonelada de TNT, pero de forma segura: casi todo se va en neutrinos que te atravesarían sin que te des cuenta.
La idea de partículas que se escapan a otras dimensiones recuerda a la serie «Fringe», donde universos paralelos intercambiaban señales inexplicables.