Останнє дослідження вчених із Університету Джонса Гопкінса пропонує несподівану ідею: природа сама може бути творцем гігантських суперколайдерів, які перевершують навіть найдорожчі технологічні проєкти людства. Йдеться про надмасивні чорні діри, що обертаються з колосальною швидкістю й потенційно здатні прискорювати частинки до енергій, недосяжних для сучасних лабораторій. Саме ці екстремальні умови можуть стати ключем до пошуку невловимої темної матерії.
Зіткнення протонів у прискорювачах на кшталт Великого адронного колайдера дозволяють дослідникам зазирнути у найглибші таємниці матерії. Втім, попри десятки років експериментів, темну матерію виявити так і не вдалося. Тепер вчені вважають, що у надрах Всесвіту вже відбуваються подібні процеси, але в масштабах, що виходять далеко за межі людських технологій.
Чорні діри, завдяки своїй обертовій енергії та гравітаційній силі, створюють умови, схожі на ті, що ми намагаємося відтворити у прискорювачах. Потоки плазми, які вони викидають, можуть містити сліди зіткнень частинок, подібних до тих, які породжуються у лабораторіях, але з неймовірно вищими показниками енергії.
Автори дослідження зазначають, що частина частинок, які зіштовхуються поблизу чорних дір, зникає у їхніх глибинах назавжди. Однак інші вириваються назовні, набуваючи швидкостей і енергій, які конкурують або навіть перевершують можливості майбутніх земних колайдерів. Теоретично саме такі частинки можуть нести у собі інформацію про темну матерію, відкриваючи шлях до вирішення однієї з головних загадок сучасної фізики.
Виявити ці сигнали на Землі допомагають існуючі космічні спостережні станції, серед яких IceCube на Південному полюсі чи новітні нейтринні телескопи в Середземному морі. Вони вже реєструють найпотужніші нейтрино у відомій науці історії, і наступним кроком може стати ідентифікація частинок, що зародилися в серцях чорних дір.
Попри те, що чорні діри розташовані на колосальних відстанях, це не є перешкодою. Частинки, які вириваються з їхніх гравітаційних пасток, здатні долати мільйони світлових років і досягати нашої планети. Якщо гіпотеза підтвердиться, це означатиме, що саме Всесвіт став найбільшим і найпотужнішим прискорювачем частинок — і в ньому вже можуть міститися відповіді на питання, заради яких людство інвестує десятки мільярдів у нові суперколайдери.