Крошечные чёрные дыры из космических столкновений экспресс

Оригинал: "New Tests of Low-Scale Quantum Gravity with Cosmic-Ray Collisions"
arXiv:2510.11879 · 2025-10-13 · CC BY 4.0 · 1 мин
Столкновения сверхэнергичных частиц в космосе способны рождать крошечные чёрные дыры, открывая путь к пониманию гравитации в масштабах атома.

Космические лучи — частицы с чудовищной энергией — носятся во тьме межгалактического пространства. При лобовом столкновении их сила может сжаться в чёрную дыру размером с атом. Она не опасна: подобно капле на раскалённой сковороде, такая дыра мгновенно испаряется, разлетаясь потоком нейтрино — частиц-невидимок, которые не задерживает даже свинец. Этот процесс описал Стивен Хокинг.

Астрономы уже проанализировали нейтрино от галактики TXS 0506+056. Оказалось: если чёрные дыры и рождаются, то лишь при энергиях, где сама ткань пространства-времени ведёт себя странно. Будущие телескопы пойдут дальше. Интрига в детективе: при испарении такие дыры выдают равное число нейтрино всех сортов — аномалия, которую можно опознать среди шума. А если существуют дополнительные измерения, то часть нейтрино может нырять туда и возвращаться, порождая загадочные вспышки в пустоте. Это был бы намёк на скрытые реальности, в которых блуждают гравитационные волны.

Микрочёрная дыра с массой комара исчезла бы за $10^{-27}$ с, высвободив энергию тонны тротила — но безопасно: почти всё уйдёт в нейтрино, которые пролетят сквозь вас, не заметив.

Идея частиц, утекающих в другие измерения, напоминает сериал «Грань», где параллельные вселенные обменивались необъяснимыми сигналами.

Учёные
Stephen HawkingJacob BekensteinFritz ZwickyKarl SchwarzschildSubrahmanyan ChandrasekharRainer Weiss
Понятия
ядерное столкновение источник космических лучей сверхвысоких энергий энергия столкновения космические лучи гравитон квантовой гравитации тесты альтернативной гравитации массовый дефект ядерной реакции каон ускорение частиц чёрной дырой нейтринный источник чёрной дыры жёсткое рентгеновское излучение электронное нейтрино обнаружение аксионов нейтронными звёздами gw190814 красные точки активных галактических ядер эксперименты с гравитационной суперпозицией предел массы нейтронной звезды центральный двигатель рождение частиц изменение активности активных ядер галактик