物理學家長期以來一直在探索宇宙中最神秘的現象——暗物質與黑洞的本質。美國麻省大學阿默斯特分校（UMass Amherst）的研究團隊最新研究提出，一種特殊黑洞的爆炸，可能不僅能解釋暗物質，還可能首次揭示霍金輻射的實驗證據。
物理學家長期以來一直在探索宇宙中最神秘的現象——暗物質與黑洞的本質。美國麻省大學阿默斯特分校（UMass Amherst）的研究團隊最新研究提出，一種特殊黑洞的爆炸，可能不僅能解釋暗物質，還可能首次揭示霍金輻射的實驗證據。
2023年，科學家捕捉到一顆能量極高的中微子，其能量比世界最強粒子對撞機大強子對撞機所產生的粒子高出約10萬倍。按已知宇宙來源，這樣的高能幾乎不可能出現，但UMass Amherst團隊提出，這顆「不可能的中微子」可能來自準極端原始黑洞（quasi‑extremal primordial black hole）帶暗電荷的爆炸。
這類黑洞理論上在宇宙大爆炸早期形成，質量較輕，不同於由恆星坍縮產生的傳統黑洞。隨著時間推移，它們因霍金輻射釋放粒子而逐漸蒸發、溫度升高，理論上可能最終以劇烈爆炸結束。UMass Amherst物理學家安德里亞·塔姆（Andrea Thamm）指出：「黑洞越輕、越熱，在爆炸前的最後階段可能釋放包括極高能中微子在內的大量粒子，這正是望遠鏡能捕捉到的信號。」
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團隊早前推測，如果這類黑洞存在並偶爾爆炸——可能每十年左右一次——現有宇宙觀測設備有機會觀測到。2023年，由KM3NeT合作實驗捕獲的高能中微子，正符合理論預測。但另一個同樣探測高能中微子的IceCube實驗卻未觀測到類似事件，甚至從未捕捉到能量僅為該中微子百分之一的粒子。
為解釋這一差異，團隊提出黑洞可能攜帶尚未證實的「暗電荷」以及假想的重質「暗電子」粒子。這一暗電荷模型可合理解釋兩項實驗結果的不一致，並可能揭示宇宙暗物質的部分本質。
研究作者米切爾·貝克（Michael Baker）表示：「這個模型比傳統原始黑洞模型更複雜，但或許更接近現實。」合作者若阿金·伊瓜斯·胡安（Joaquim Iguaz Juan）補充：「若模型成立，宇宙中可能存在大量此類黑洞，它們既符合天文觀測，也可能構成暗物質的一部分。」
雖然理論仍需進一步觀測驗證，這項研究提供前所未有的窗口，或能首次實驗驗證霍金輻射、揭示原始黑洞、探索新基本粒子，並接近解開暗物質之謎。
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資料來源：SciTechDaily、UMass Amherst
這篇文章 「不可能的中微子」現身！原始黑洞爆炸或揭宇宙暗物質秘密 最早出現於 科技島-掌握科技新聞、科技職場最新資訊。
