來(lái)自馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的一支物理研究團(tuán)隊(duì)近日提出一項(xiàng)大膽預(yù)測(cè)：未來(lái)十年內(nèi)，人類極有可能首次直接觀測(cè)到黑洞爆炸現(xiàn)象，其發(fā)生概率超過(guò)90%。這一發(fā)現(xiàn)若被證實(shí)，不僅將驗(yàn)證霍金輻射理論，還可能顛覆現(xiàn)有物理學(xué)與宇宙學(xué)框架。相關(guān)研究成果已于9月10日發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》期刊。

傳統(tǒng)理論認(rèn)為，黑洞由大質(zhì)量恒星坍縮形成，具有極強(qiáng)的引力且溫度極低。但1970年物理學(xué)家斯蒂芬·霍金提出，宇宙大爆炸后極短時(shí)間內(nèi)可能誕生過(guò)一類特殊黑洞——原初黑洞。這類黑洞質(zhì)量極輕，溫度反而更高，會(huì)通過(guò)"霍金輻射"持續(xù)釋放粒子并逐漸蒸發(fā)，最終在加速蒸發(fā)過(guò)程中發(fā)生劇烈爆炸。研究團(tuán)隊(duì)指出，這種爆炸產(chǎn)生的輻射信號(hào)理論上可被現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡捕捉。

該團(tuán)隊(duì)通過(guò)構(gòu)建"暗量子電動(dòng)力學(xué)模型"發(fā)現(xiàn)，若原初黑洞形成時(shí)攜帶微量"暗電荷"，其穩(wěn)定性將發(fā)生顯著改變。助理教授邁克爾·貝克解釋："帶有暗電荷的黑洞不會(huì)立即消失，而是會(huì)經(jīng)歷暫時(shí)穩(wěn)定期后最終爆炸。根據(jù)模型推算，這類爆炸的發(fā)生頻率可能從傳統(tǒng)認(rèn)為的每10萬(wàn)年一次提升至每10年一次。"

研究團(tuán)隊(duì)研究生艾登·西蒙斯進(jìn)一步表示："綜合現(xiàn)有觀測(cè)數(shù)據(jù)與模型預(yù)測(cè)，未來(lái)十年內(nèi)觀測(cè)到原初黑洞爆炸的概率高達(dá)90%。雖然不能保證絕對(duì)發(fā)生，但鑒于我們已具備相應(yīng)的觀測(cè)技術(shù)，必須做好充分準(zhǔn)備。"

博士后研究員華金·伊瓜斯·胡安強(qiáng)調(diào)，現(xiàn)有天文望遠(yuǎn)鏡完全具備觀測(cè)這種爆炸的能力："如果探測(cè)到符合預(yù)期的輻射信號(hào)，那必然來(lái)自正在爆炸的原初黑洞。這將是人類首次直接捕捉到霍金輻射的實(shí)證。"

物理學(xué)助理教授安德烈亞·塔姆詳細(xì)闡述了觀測(cè)原理："黑洞質(zhì)量越小，溫度越高，釋放的粒子就越多。原初黑洞在蒸發(fā)過(guò)程中會(huì)持續(xù)變輕變熱，最終引發(fā)爆炸。我們?cè)O(shè)計(jì)的觀測(cè)方案正是針對(duì)這種特殊輻射特征。"

若成功觀測(cè)到這類爆炸事件，科學(xué)家將獲得宇宙中所有亞原子粒子的"完整清單"。這份清單可能包含電子、夸克、希格斯玻色子等已知粒子，暗物質(zhì)候選粒子，甚至可能發(fā)現(xiàn)全新的基本粒子。伊瓜斯·胡安指出："這不僅是驗(yàn)證霍金輻射和原初黑洞存在的關(guān)鍵證據(jù)，更將提供宇宙物質(zhì)構(gòu)成的終極記錄，為重構(gòu)宇宙演化史提供決定性依據(jù)。"