Un neutrino extrem de energetic, detectat în februarie 2023 de detectorul KM3NeT amplasat în largul Siciliei, continuă să provoace dezbateri între fizicieni. Particula, ale cărei energy a fost estimată la aproximativ 35 de ori mai mare decât cea mai energetică neutrino observată anterior, a stârnit multiple ipoteze privind originea sa. Un studiu recent publicat în revista Physical Review D explorează posibilitatea ca neutrino-ul să fie provenit dintr-o gaură neagră primordială, formată din structuri teoretice numite corzi cosmice, aflată într-o cea de-a cincea dimensiune.
Neutrino-ul din februarie 2023, o descoperire rară
Eventul a fost considerat neobișnuit din cauza nivelului de energie. Comparativ cu alte neutrino observate până acum, cel detectat de KM3NeT a avut o energie de circa 35 de ori mai mare. Acest fapt a făcut ca savanții să caute surse capabile să genereze astfel de particule.
A doua ipoteză explorată a fost asocierea cu un blazar, o galaxie activă al cărei nucleu produce fenomene extrem de energetic. Totuși, această variantă nu explică pe deplin evenimentul, fiind extrem de rar întâlnită particula de această energie.
Ipoteza despre o gaură neagră primordială
Studiul publicat recent indică o altă posibilitate. Cercetători au propus că neutrino-ul ar putea fi provenit dintr-o gaură neagră primordială, formată în urma colapsului unor structuri de tip corzi cosmice.
Găurile negre primordiale sunt ipoteze speculative despre obiecte apărute în primele momente ale Universului. În mod obișnuit, aceste obiecte ar putea avea mase foarte mici, diferențiate de găurile negre formate din colapsul stelelor. Prin radiatia Hawking, aceste găuri negre ar putea dispărea complet printr-o explozie de radiație și particule.
Corzile cosmice și formarea găurilor negre
Specialiștii explică că, în jurul corzilor cosmice, structuri ipotetice despre care unele modele teoretice sugerează că ar fi apărut în primele faze ale Universului, densitatea materiei poate deveni foarte mare. În aceste condiții, o regiune poate suferi prăbușire gravitatională și poate genera o gaură neagră primordială.
Un cercetător, Dieter Lüst, de la Max Planck Institute for Physics din München, afirmă că această prăbușire s-ar putea produce în apropierea corzilor cosmice, fiindu-le suficiente densitățile pentru formarea găurilor negre.
Dimensiunea suplimentară și impactul acesteia asupra neutrino-ului
O altă teorie extrem de neobișnuită sugerează că aceste găuri negre primordiale ar fi putut exista într-o dimensiune suplimentară, numită și „dimensiune întunecată”. În modelul analizat, această dimensiune ar fi de circa un micron și ar fi prezentă în fiecare punct al universului nostru, alături de cele trei spații spațiale.
Conform ipotezei, gravitația ar fi capabilă să pătrundă în această dimensiune, pe când alte interacțiuni ar fi restricționate la spațiul nostru familiar. Astfel, neutrino-ul ar fi fost capabil să ajungă în universul vizibil, în timp ce semnalele electromagnetice nu.
Această interpretare ar putea explica lipsa unui semnal de radiație electromagnetică însoțitor evenimentului. În cazul unei explozii energetice de această magnitudine, acumularea unui astfel de semnal ar fi fost de așteptat, dar lipsa sa face evenimentul dificil de explicat.
Stadiul actual al ipotezei
Premisele privind existența unei dimensiuni suplimentare, unde s-ar putea retrage materie și gravitație, rămân teoretice. Cosmologii și fizicienii nu dețin dovezi concrete pentru a susține această ipoteză, iar specialiști precum Dan Hooper, de la University of Wisconsin-Madison, subliniază că există încă o mare incertitudine asupra acestei teorii.
Încă nu există dovezi empirice directe ce să confirme prezența unei a cincea dimensiuni sau a găurilor negre primordiale, iar studiile continuă pentru a putea clarifica aceste posibilități.
