Vědci čelí strmým škrty financování, navrhují používání černých děr jako koliders částic místo toho, aby stavěli nové na Zemi
Tváří v tvář Náklady na oční zaléváníDlouhé doby stavby a Trumpova administrativa Slashing federálního financování vědyFyzici navrhli levnější alternativu k další generaci supercoldiderů částic-nahlédnout do černých děr.
Vědci zpočátku doufali, že nepolapitelné částice, které tvoří Temná hmota by bylo pliváno vysoce energetickými protonovými kolizemi uvnitř Cernovy velkého hadronového Collider (LHC), ale zatím taková detekce nebyla provedena.
Nalezení temné hmoty by proto mohlo znamenat čekání desetiletí Nové, vyšší energie, supercolliders jsou postaveny.
Nebo možná ne, podle jedné skupiny vědců. Zveřejnění jejich zjištění 3. června v časopise Fyzikální kontrolní dopisyNavrhují, aby odpovědi, které hledáme, by mohly být v násilných srážkách uvnitř rychle se pohybujícího narůstající disky že obklopují obrovské černé díry.
„Jedním z velkých nadějí pro srážky částic, jako je velký hadron Collider Joseph SilkAstrofyzikální profesor na Johns Hopkins University a University of Oxford ve Velké Británii řekl v prohlášení. „Proto probíhají diskuse o vybudování mnohem silnější verze, supercollider nové generace. Ale jak investujeme 30 miliard dolarů a počkáme 40 let na vybudování tohoto supercollideru-příroda může poskytnout pohled na budoucnost v super masivním Černé díry“
Kolider částic pracují tím, že rozbíjejí částice do sebe při téměř osvětlených rychlostech a vytvářejí interakce, ze kterých se nejzákladnější prvky vesmíru krátce objevují jako vysoce energetické trosky. Z těchto kolizí LHC objevil Higgův boson V roce 2012 nepolapitelná částice, která dává všem ostatním jejich hmotu.
Související: Největší atomový Smasher na světě proměnil vedení ve zlato – a poté jej v okamžiku zničil
Ale navzdory tomuto objevu a mnoho dalších (spolu s klíčovými příspěvky k rozvoji internetu, výpočtu a některých rakovinných terapií) LHC musí ještě produkovat tmavou hmotu, pravděpodobně proto, že není schopen dosáhnout energií potřebných k výrobě jeho částic.
Jedna z nejzajímavějších komponent vesmíru tvoří temná hmota zhruba 27% chybějícího obsahu našeho kosmu. Ale ne interaguje se světlem, takže musí být ještě přímo detekován. To znamená, že navzdory nespočet pozorování Z způsobů, jak formuje náš vesmír, si vědci stále nejsou jisti, odkud pochází temná hmota, nebo dokonce to, co to je.
Hledali nový zdroj částic temné hmoty a vědci za novou studií hleděli na černé díry. Pozorování kosmických dalekohledů odhalila, že rychle se točí černé díry Spusťte masivní trysky plazmy Z narůstajících disků horké hmoty, které je obklopují.
A podle výpočtů vědců by tyto trysky mohly být mnohem silnější než první myšlenka – umožnit částic srážkou na podobné úrovni energie jako ty, které se předpokládají pro budoucí supercolliders.
„Některé částice z těchto srážek jdou dolů do krku černé díry a navždy zmizí,“ řekl Silk. „Ale kvůli jejich energii a dynamice, někteří také vycházejí, a to jsou ty, kteří vycházejí, kteří jsou zrychleni na bezprecedentně vysoké energie.“
Silkova tým vypočítal, že energie produkované Jets Black Hole by mohla být „tak silná, jak se dostanete od supercollideru, nebo více,“ dodává, že „je velmi těžké říci, co je to limit.“
Pro detekci částic zapíná se z kolizí černé díry vědci navrhují, aby je sledovali observatoři určené ke studiu supernov, jako je observatoř ICECUBE neutrino na jižním pólu nebo neutrinový dalekohled kilometr.
„Pokud supermassivní černé díry mohou tyto částice generovat vysokoenergetickými protonovými kolizemi, pak bychom mohli získat signál na Zemi, některé skutečně vysokoenergetické částice procházejí našimi detektory,“ řekl Silk. „To by byl důkaz pro nový srážka částic v rámci nejzajímavějších objektů ve vesmíru a dosahuje energií, které by byly nedosažitelné v jakémkoli pozemském akcelerátoru. Viděli bychom něco s podivným podpisem, který si představuje důkaz pro temnou hmotu, což je trochu více skoku, ale je to možné.“
