В своем кратком исследовательском письме ученые отмечают, что эти слияния являются окном в излучение Хокинга (HR). Когда черные дыры сливаются, они могут образовывать так называемые мелкие черные дыры размером с астероиды, которые выбрасываются в космос. Их небольшой размер должен позволять определять их HR.
Излучение, исходящее от этих небольших ЧД, генерирует гамма-лучи с особым «отпечатком» из фотонов высокой энергии.
«В этом письме мы исследуем наблюдательные последствия образования большого количества мелких частиц черной дыры во время катастрофического события, такого как слияние двух астрофизических черных дыр», — объясняют ученые.
Дело в том, что, когда частицы черной дыры испаряются, они испускают частицы в сферически симметричном виде. Пока более крупные объединенные черные дыры не загораживают обзор, частицы HR должны достичь Землю. Энергия фотонов от всплесков превышает триллион электрон-вольт.
Исследователи отмечают, что уровень энергии гамма-всплесков от этих мелких дыр можно обнаружить с помощью атмосферных телескопов, таких как высокогорная гамма-обсерватория Water Cherenkov (HAWC). HAWC наблюдает фотоны в диапазоне от 100 ГэВ до 100 ТэВ.
Авторы указывают, что эти частицы будут излучать наибольшую энергию в момент, близкий к моменту их испарения. Но когда частицы будут рассматриваться в условиях интенсивной гравитации при слиянии черных дыр, это может повлиять на их излучение Хокинга.
«В стандартной модели физики элементарных частиц есть моменты, когда из-за нашего непонимания что-то не так. Некоторые новые физические явления, которые ранее не наблюдались, также могут искажать спектры небольших черных дыр, что затрудняет их наблюдение», — рассказывают астрономы.
У этих небольших черных дыр размером с астероид есть еще один действительно интересный аспект. По словам специалистов, поскольку физика в очень ранней Вселенной была иной, возможно, что они появились именно тогда. Если это так и если они к настоящему времени не испарились, они могли бы образовывать темную материю.
«Наблюдение излучения Хокинга от частиц черной дыры могло бы пролить свет не только на получение таких частиц, но и на физику элементарных частиц с энергиями, недоступными для текущих и будущих экспериментов на коллайдерах, которые несут в себе отпечаток новой физики, основанной на суперсимметрии, сложной динамике или дополнительных измерениях, и это лишь некоторые из них», — заключают авторы.
