马萨诸塞大学阿默斯特分校的物理学家提出了一种新理论,认为准极值原初黑洞(quasiextremal primordial black holes, PBH)的爆炸性蒸发可能产生了近期观测到的极高能中微子。这一发现不仅为验证霍金辐射提供了潜在证据,还可能揭示暗物质的本质。
原初黑洞是理论上在大爆炸后不久形成的黑洞,其质量远小于典型恒星黑洞。根据霍金辐射理论,轻质量黑洞温度更高,最终会因失控蒸发而爆炸。研究团队此前预测此类事件可能每十年发生一次,且当前仪器已具备探测能力。
2023年,KM3NeT合作组织检测到符合预测特征的高能中微子,但另一重大实验IceCube却未观测到类似信号。为解释这一矛盾,研究人员引入了“暗电荷”(dark charge)概念,其包含类似电荷但质量更大的“暗电子”。该模型认为,携带暗电荷的准极值PBH具有独特性质,其蒸发过程可同时解释两组实验数据。

该理论不仅解决了中微子观测悖论,还可能为暗物质提供新解释。研究团队指出,若暗电荷存在,大量PBH可能构成宇宙中缺失的暗物质成分,与天体物理观测结果相符。
合著者Michael Baker教授强调:“这一发现为我们打开了理解宇宙的新窗口,从验证基本物理定律到探索未知粒子,其意义深远。”
参考文献:
- Michael J. Baker, Joaquim Iguaz Juan, Aidan Symons, Andrea Thamm. Explaining the PeV Neutrino Fluxes at KM3NeT and IceCube with Quasiextremal Primordial Black Holes. Physical Review Letters, 2026; 136 (6) DOI: 10.1103/r793-p7ct