Portugués 
Inglés 
Español 
5 min de lectura 
0 comentarios 
Detección de neutrino de 100 PeV por el KM3NeT en el fondo del Mar Mediterráneo reaviva el debate sobre la posible explosión de un agujero negro primordial casi extremo, tras el evento que supera en mil millones de veces la energía de los neutrinos solares y desafía explicaciones astrofísicas conocidas
Un estudio afirma que la humanidad puede haber presenciado la explosión de un tipo especial de agujero negro tras la detección, en 2023, de un neutrino extremadamente energético de 100 PeV por el KM3NeT, evento que supera con creces a los neutrinos solares y permanece sin explicación astrofísica conocida.
La humanidad ha alcanzado la capacidad de detectar una sola partícula de alta energía proveniente del espacio y cuestionar su origen.
En 2023, un neutrino extremadamente energético llamó la atención de la comunidad científica y puede convertirse en un hito histórico.
-
Satélites revelan bajo el Sahara un río gigante enterrado por miles de kilómetros: un estudio muestra que el mayor desierto cálido del planeta ya fue atravesado por un sistema fluvial comparable a los más grandes de la Tierra.
-
Científicos han capturado algo nunca visto en el espacio: estrellas recién nacidas están creando anillos gigantescos de luz mil veces mayores que la distancia entre la Tierra y el Sol y esto cambia todo lo que sabíamos sobre el nacimiento estelar.
-
Geólogos encuentran los rastros de un continente que desapareció hace 155 millones de años tras separarse de Australia y revelan que no se hundió, sino que se partió en fragmentos esparcidos por el Sudeste Asiático.
-
Samsung lanza aspiradora vertical inalámbrica con hasta 400W de succión y apuesta por IA para reconocer automáticamente esquinas, alfombras y diferentes superficies.
El Telescopio de Neutrinos de Kilómetro Cúbico, conocido como KM3NeT, detectó la partícula a partir del fondo del Mar Mediterráneo. Con 220 PeV, presentó energía superior a cualquier partícula producida en el Gran Colisionador de Hadrones.
El evento fue denominado KM3-230213A y asociado a un neutrino de 100 PeV. Superó ampliamente la producción de neutrinos solares, siendo mil millones de veces más energético que un neutrino solar común.
Evento KM3-230213A y límites de las explicaciones conocidas sobre agujero negro
No hay una lista extensa de fenómenos astrofísicos capaces de generar un neutrino con estas características. Ningún objeto o proceso actualmente bien comprendido puede explicar plenamente el evento observado.
Entre las hipótesis consideradas están transitorios ópticos alimentados por pulsares, explosiones de rayos gamma, descomposición de materia oscura, núcleos galácticos activos, fusiones de agujeros negros y explicaciones basadas en diferentes tipos de agujero negro primordial.
Una nueva investigación publicada en la Physical Review Letters propone otra explicación, también fundamentada en agujero negro primordial. El estudio titulado “Explicando los flujos de neutrinos de PeV en el KM3NeT y en el IceCube con agujeros negros primordiales casi extremos” tiene como autor principal a Michael Baker, de la Universidad de Massachusetts Amherst.
Los autores registran que el KM3NeT observó recientemente un neutrino con energía en torno a 100 PeV, mientras que el IceCube detectó cinco neutrinos con energías superiores a 1 PeV. Según el estudio, la explosión de agujeros negros primordiales podría haber producido estos neutrinos de alta energía.
Agujero negro primordial y formación en el inicio del Universo
Los agujeros negros primordiales son hipotéticos. A diferencia de los agujeros negros de masa estelar, no dependerían de la explosión y colapso de una estrella masiva para formarse. Habrían surgido inmediatamente después del Big Bang, a partir de aglomeraciones densas de materia subatómica.
Existen diversas cuestiones sin respuesta sobre estos objetos. Si existen, podrían haber contribuido a la formación de las primeras estrellas. Son más pequeños que los agujeros negros de masa estelar, pero mantienen una densidad extremadamente elevada.
El principio de que nada, ni siquiera la luz, escapa de un agujero negro también se aplica a ellos. Además, comparten con otros agujeros negros la radiación Hawking.
Radiación Hawking, evaporación y explosión final
La radiación Hawking fue desarrollada por Stephen Hawking. Según esta idea, con el tiempo, esta radiación reduce la masa de un agujero negro hasta que se evapora, a menos que acumule más materia.
En agujeros negros de masa estelar, esta radiación es normalmente débil y queda por debajo del umbral de detección. En el caso de un agujero negro primordial muy ligero, la situación puede ser diferente.
Cuanto más ligero sea el agujero negro, más caliente se vuelve y más partículas emite. A medida que evaporan, se vuelven progresivamente más calientes, emitiendo radiación en un proceso descontrolado hasta una explosión final.
En el último segundo, alcanzan temperaturas extremas y sufren una evaporación explosiva. Este acto final puede producir neutrinos de alta energía como el KM3-230213A, detectado en 2023.
Los investigadores estiman que eventos de este tipo pueden ocurrir aproximadamente cada década. Las explosiones podrían generar una variedad de partículas subatómicas, incluidos electrones, quarks y otras partículas aún hipotéticas.
IceCube, carga oscura y agujero negro casi extremo
El equipo considera que el KM3-230213A puede representar evidencia de la evaporación de un agujero negro primordial. Sin embargo, el Observatorio de Neutrinos IceCube no detectó este evento ni ningún neutrino con energía cercana.
Si una explosión de evaporación ocurre cada década, surge la cuestión de por qué el IceCube, que ha estado en operación durante 20 años, no ha registrado al menos un evento similar. La respuesta propuesta involucra un tipo inusual de agujero negro primordial.
Los autores sugieren la existencia de agujeros negros primordiales con carga oscura, llamados casi-extremales. Esta carga oscura correspondería a una versión hipotética muy pesada del electrón, descrita como un electrón oscuro.
Estos objetos pasarían la mayor parte del tiempo en un estado casi extremo, cerca de la relación máxima posible entre carga y masa. En este estado, la dinámica de emisión puede diferir de lo esperado en modelos más simples.
El IceCube y el KM3NeT operan con sensibilidades distintas. El IceCube está limitado a 10 PeV, mientras que el KM3NeT registró el evento de 100 PeV. Esta diferencia puede explicar la ausencia de detección por parte del IceCube.
Según Baker, el modelo de carga oscura añade complejidad, pero puede proporcionar una descripción más precisa de la realidad. Para él, el aspecto más relevante es que el modelo consigue explicar un fenómeno que, de otro modo, permanecería inexplicable.
El estudio refuerza que, aunque no existen fuentes astrofísicas conocidas capaces de justificar plenamente el evento, la explosión de un agujero negro primordial casi extremo representa una explicación coherente dentro del modelo propuesto.
-
2 pessoas reagiram a isso.