Neutrino de Energia Extrema Pode Ter Origem em Buraco Negro Primordial

Um neutrino de energia extraordinária, detectado na Terra em 2023, pode ter sido gerado por um buraco negro primordial, segundo um estudo publicado na revista Physical Review Letters. A partícula subatômica teria sido liberada durante o colapso final de um desses buracos negros teóricos, formados logo após o Big Bang.

O evento chamou a atenção da comunidade científica devido à sua energia, que é 100 mil vezes superior à alcançada no Grande Colisor de Hádrons (LHC).

A Teoria da Radiação Hawking e os Buracos Negros Primordiais

A pesquisa, conduzida pela Universidade de Massachusetts (UMass) em Amherst, sugere que o neutrino foi emitido no estágio final da vida de um buraco negro primordial. Diferentemente dos buracos negros formados a partir do colapso de estrelas – que são grandes, frios e teriam milhões de anos para evaporar – os primordiais são menores e mais quentes.

A base da hipótese se apoia na chamada Radiação Hawking, proposta por Stephen Hawking, que descreve a perda gradual de energia desses objetos ao longo do tempo.

Aceleração Final e a Importância da Massa

Quanto menor a massa de um buraco negro, mais quente ele se tornaria, intensificando a emissão até resultar em uma explosão. Essa teoria explica a rápida perda de energia e a emissão de radiação térmica. Acredita-se que esses buracos negros primordiais teriam surgido no início do Universo com massas comparáveis às de asteroides, e que agora estão atingindo seu ponto crítico de explosão.

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Divergências na Detecção e a Hipótese do Elétron Escuro

Embora o observatório KM3NeT, localizado no fundo do Mar Mediterrâneo, tenha registrado o sinal, o detector IceCube, na Antártida, não encontrou registros correspondentes, apesar de sua alta sensibilidade. Para explicar essa divergência, os cientistas introduziram o conceito de “elétron escuro” no modelo.

Essa hipótese sugere que alguns desses buracos negros teriam uma carga associada a uma força invisível, semelhante ao eletromagnetismo, mas que não interage com a matéria comum.

Ligação com a Matéria Escura

Essa força seria mediada por uma partícula hipotética chamada “elétron escuro”. A teoria ajuda a entender por que apenas um detector observou o neutrino e cria uma ligação com o problema da matéria escura, que não emite nem reflete luz, mas é considerada essencial para explicar a expansão do Universo e a sua massa.

Se a hipótese estiver correta, pode existir uma população significativa de buracos negros primordiais, o que estaria de acordo com observações astrofísicas e poderia contribuir para explicar a matéria escura ainda não compreendida.