TAJNE SVEMIRA

Fizičari predlažu jeftiniju zamjenu za 'sudarače' čestica

04.06.2025 u 14:14

Bionic
Reading

Sve što trebamo možda se već nalazi u središtu naše galaksije - priroda odrađuje posao LHC-a za nas, i to potpuno besplatno

Nova studija sa Sveučilišta Johns Hopkins, objavljena u časopisu Physical Review Letters, sugerira da supermasivne crne rupe, gravitacijski titani u središtima galaksija - možda već stvaraju visokoenergetske sudare čestica koje znanstvenici godinama pokušavaju reproducirati na Zemlji pomoću akceleratora poput CERN-ovog Velikog hadronskog sudarača (LHC).

Prirodni superakcelerator

Znanstvenici su posljednjih deset godina nagađali da rotirajuće crne rupe mogu djelovati kao prirodni akceleratori, no studija teoretičara Andrewa Mummeryja (Oxford) i astrofizičara Josepha Silka (Johns Hopkins, Oxford, Institut za astrofiziku u Parizu) sada daje konkretniji teorijski model koji tu hipotezu stavlja u ozbiljan znanstveni kontekst.

Zahvaljujući ekstremnoj rotaciji neke crne rupe izbacuju mlazove plazme nevjerojatnom brzinom. U neposrednoj blizini tih objekata kaotični tokovi plina mogu ubrzati čestice do energije veće nego što je možemo postići u laboratoriju.

Sudari na rubovima horizonta događaja

Mummery i Silk modelirali su ponašanje čestica u blizini horizonta događaja tih crnih rupa. Neki rezultati tih sudara zauvijek nestaju u crnoj rupi, ali drugi, oni s dovoljno energije, mogu pobjeći i odletjeti u svemir, potencijalno dostižući Zemlju.

Silk pojašnjava: 'Dok ulažemo desetljeća i desetke milijardi dolara u izgradnju novog supersudarača, priroda možda u središtima galaksija besplatno obavlja taj posao.'

U potrazi za tamnom tvari

Velika nada u zajednici fizičara je otkriće čestica tamne tvari, misteriozne supstance koja čini 85 posto mase svemira. LHC to još nije uspio, ali Mummeryjev i Silkov model sugerira da bi crne rupe mogle biti mjesta na kojima se te čestice već formiraju.

Zemaljski teleskopi IceCube na Antarktici i podmorski KM3NeT u Sredozemlju već prate visokoenergetske neutrine – gotovo neuhvatljive čestice koje bi mogle nositi tragove ovih događaja. Početkom ove godine KM3NeT je otkrio neutrino s najviše energije do sada, što bi moglo biti povezano s ovakvim procesima, piše Gizmodo.

Novi smjer za fiziku čestica?

Ako se potvrdi da crne rupe doista proizvode ovakve visokoenergetske čestice, to bi moglo otvoriti potpuno novi i jeftiniji put u fundamentalnoj fizici, bez potrebe za izgradnjom megaakceleratora na Zemlji.

Mummery sada planira istražiti prirodu čestica koje 'bježe' iz ovih kozmičkih objekata. Njegova nada je da ćemo jednom možda doznavati sve o prirodi svemira kroz poruke koje nam šalju sami njegovi najmisteriozniji objekti - crne rupe.