Волчок крутится так быстро, что воздух вокруг него начинает вращаться в унисон. Примерно так же ведёт себя чёрная дыра: если она вращается, то может передавать свою энергию частицам, которые окажутся рядом. Этот процесс называют сверхизлучением — он похож на эхо в горах, только вместо звука рождаются новые частицы.
В этой работе физики рассмотрели, что будет, если в такое «эхо» попадут гипотетические тёмные фотоны — невидимые переносчики взаимодействий в секторе тёмной материи. Оказалось, что при определённых условиях эти тёмные фотоны могут распадаться на пары нейтрино и антинейтрино. Ключ к такому распаду — наличие у нейтрино необычных электромагнитных свойств, выходящих за рамки Стандартной модели. Это похоже на ситуацию, когда у нейтрального в целом предмета вдруг проявляется способность притягиваться к магниту.
Но пока таких сигналов нет. И это само по себе — результат. Учёные использовали тишину в детекторах, чтобы ограничить возможное количество первичных чёрных дыр — тех, что родились в ранней Вселенной и могли бы запустить весь этот механизм. Получилось, что их доля в тёмной материи не может быть слишком большой, иначе нейтринный фон был бы заметен. Так отсутствие сигнала превращается в инструмент, который очерчивает границы невидимого мира.
Сверхизлучение чёрных дыр предсказали ещё в 1970-х, но его «тёмный» вариант — с участием гипотетических частиц вроде тёмных фотонов — стал горячей темой только сейчас, с развитием многоканальной астрономии.
В романе «Солярис» Станислава Лема океан планеты порождал загадочных «гостей» из глубин подсознания — здесь же чёрная дыра, как космический океан, рождает частицы из вакуума, и мы пытаемся понять их природу.