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2026-02-04 23:22:00
マサチューセッツ大学アマースト校の物理学者らは、KM3NeT実験で検出された超高エネルギーニュートリノは「準極限原始ブラックホール」の爆発の兆候である可能性があり、標準模型を超えた新たな物理学を示唆していると主張している。
KM3NeT 実験は最近、約 100 PeV のエネルギーを持つニュートリノを観測し、IceCube は 1 PeV を超えるエネルギーを持つ 5 つのニュートリノを検出しました。既知の天体物理学的発生源はありませんが、原始ブラックホールの爆発がこれらの高エネルギーニュートリノを生成した可能性があります。画像クレジット: Gemini AI。
ブラックホールは存在し、私たちはそのライフサイクルについてよく理解しています。古くて大きな星が燃料を使い果たし、非常に強力な超新星爆発を起こし、光さえも逃れることができないほどの強力な重力を持つ時空領域を残します。これらのブラックホールは信じられないほど重く、基本的には安定しています。
しかし、物理学者のスティーブン・ホーキング博士が1970年に指摘したように、別の種類のブラックホールである原始ブラックホールは、星の崩壊によってではなく、ビッグバン直後の宇宙の原始状態から生成される可能性がある。
原始ブラックホールは今のところ理論上のみ存在しており、標準的なブラックホールと同様に非常に高密度であるため、ほとんど何もそこから逃れることはできません。しかし、その密度にもかかわらず、これらの天体は、これまでに観察されたブラックホールよりもはるかに軽い可能性があります。
「原始ブラックホールは蒸発するにつれて、ますます軽くなり、非常に高温になり、爆発に至るまでの暴走過程でさらに多くの放射線を放出します。」
「私たちの望遠鏡が検出できるのは、ホーキング放射です。」
2023 年、KM3NeT 実験はその不可能なニュートリノを捕捉しました。まさに、タム博士とその同僚が近いうちに目にするかもしれないと仮説を立てた種類の証拠です。
しかし、問題があった。IceCubeと呼ばれる同様の実験は、やはり高エネルギーの宇宙ニュートリノを捕捉するために設置されたが、この現象を記録しなかっただけでなく、その出力の100分の1でも何もクロックを記録したことがなかった。
宇宙に原始ブラックホールが比較的厚く存在し、頻繁に爆発しているのであれば、私たちは高エネルギーのニュートリノを浴びるべきではないでしょうか?この不一致は何を説明できるでしょうか?
マサチューセッツ大学アマースト校の物理学者、ホアキン・イグアス・フアン博士は、「『暗黒電荷』を持った原始ブラックホール、いわゆる準極値原始ブラックホールがミッシングリンクだと考えている」と述べた。
「暗黒電荷は本質的に、私たちが知っている通常の電気力のコピーですが、これには非常に重い、仮説上の電子、つまり暗黒電子が含まれています。」
「原始ブラックホールのもっと単純なモデルは他にもあります」と同じくマサチューセッツ大学アマースト校のマイケル・ベイカー博士は付け加えた。
「私たちの暗電荷モデルはより複雑です。つまり、現実のより正確なモデルが提供される可能性があります。」
「非常に素晴らしいのは、私たちのモデルがこの説明不可能な現象を説明できるということです。」
「暗い電荷を持つ原始ブラックホールは独特の特性を持ち、他の単純な原始ブラックホールモデルとは異なる振る舞いをします」とタム博士は述べた。
「これにより、矛盾しているように見えるすべての実験データの説明が得られることがわかりました。」
研究チームは、彼らの暗黒電荷モデルの原始ブラックホールがニュートリノを説明できるだけでなく、暗黒物質の謎にも答えることができると確信している。
「銀河と宇宙マイクロ波背景放射の観察は、ある種の暗黒物質が存在することを示唆している」とベイカー博士は語った。
「私たちの仮説である暗黒電荷が真実であれば、かなりの量の原始ブラックホールが存在する可能性があると考えられます。これは他の天体物理学的観測と一致し、宇宙に存在しないすべての暗黒物質の原因となるでしょう」とイグアス・フアン博士は述べた。
「高エネルギーニュートリノの観測は信じられない出来事でした」とベイカー博士は語った。
の 所見 日記に登場する 物理的なレビューレター。
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マイケル・J・ベイカー 他。 KM3NeT と IceCube における PeV ニュートリノ フラックスを準極値原始ブラック ホールで説明します。 物理学。レット牧師、2025 年 12 月 18 日にオンラインで公開。土井: 10.1103/r793-p7ct
#超高エネルギーニュートリノが原始ブラックホールの爆発を初めて垣間見る可能性がある