Fysici aan de UMass Amherst hebben een baanbrekende theorie ontwikkeld die suggereert dat er een kans van 90% is dat we binnen tien jaar een explosie van een zwart gat zullen meemaken. Deze voorspelling verandert ons begrip van deze kosmische fenomenen ingrijpend, aangezien dergelijke gebeurtenissen voorheen als extreem zeldzaam werden beschouwd, mogelijk eens per 100.000 jaar voorkomend. Het onderzoek, gepubliceerd in Physical Review Letters op 12 september 2025, introduceert een nieuw perspectief op primordiale zwarte gaten (PBH's) en hun potentieel voor frequentere, waarneembare explosies.
Centraal in deze nieuwe theorie staat het concept van 'Hawkingstraling', voor het eerst voorgesteld door Stephen Hawking in 1974. Deze theorie stelt dat zwarte gaten niet volledig zwart zijn, maar deeltjes uitzenden, geleidelijk massa verliezen en uiteindelijk verdampen in een supernova-achtige explosie. De modellering van het UMass Amherst-team suggereert dat PBH's, die vermoedelijk zo groot zijn als asteroïden en kort na de Oerknal zijn gevormd, veel kortere levensduren kunnen hebben dan hun stellaire tegenhangers. Een belangrijk element van hun hypothese omvat een 'dark-QED speelgoedmodel' dat een hypothetische, zwaardere versie van het elektron bevat, een 'donker elektron' genoemd. Dit model stelt dat PBH's mogelijk een kleine 'donkere' elektrische lading bezitten.
Deze lading zou het verdampingsproces van het zwarte gat tijdelijk kunnen stabiliseren, waardoor de uiteindelijke ondergang wordt uitgesteld. Wanneer deze gestabiliseerde PBH's uiteindelijk exploderen, zou de gebeurtenis een significant kosmisch schouwspel zijn. De implicaties van het waarnemen van een dergelijke explosie zijn diepgaand. Het zou het eerste directe bewijs leveren van Hawkingstraling en het bestaan van PBH's bevestigen. Bovendien zou de explosie alle fundamentele deeltjes in het universum vrijgeven, wat een complete inventaris biedt van bekende deeltjes zoals elektronen en neutronen tot hypothetische donkere materie-kandidaten en zelfs volledig onbekende deeltjes.
Astrofysicus Joaquim Iguaz Juan van UMass Amherst verklaarde dat een dergelijke gebeurtenis "de fysica volledig zou revolutioneren en ons zou helpen de geschiedenis van het universum te herschrijven." De onderzoekers zijn optimistisch dat de huidige gammastraalobservatoria, zoals HAWC en LHAASO, over de benodigde gevoeligheid beschikken om deze verwachte explosies te detecteren. Het werk van het UMass Amherst-team suggereert dat deze gebeurtenissen, die ooit als ongelooflijk zeldzaam werden beschouwd, nu mogelijk eens per decennium waarneembaar zouden kunnen zijn, wat de kans op detectie binnen de komende tien jaar aanzienlijk vergroot. Deze herkalibratie van de verwachte frequentie van gebeurtenissen is een direct gevolg van hun nieuwe benadering om de elektrische lading en stabilisatiemechanismen van primordiale zwarte gaten te begrijpen.