Všichni můžeme hádat, co by se stalo, kdyby do naší sluneční soustavy došlo k masivnímu únosu černé díry ... nezůstalo by mnoho, jakmile by intenzivní gravitační tah spotřeboval planety a začal sát pryč na našem Slunci. Ale co když černá díra je malá, možná zůstala zbytkem Velkého třesku, prošla bez povšimnutí naší čtvrtí a neměla žádný pozorovatelný dopad na místní prostor? Co když tato malá singularita spadne na zemskou oběžnou dráhu a zasáhne naši planetu? Tuto podivnou událost přemýšleli teoretičtí fyzici, kteří pochopili, jak by mohla být detekována malá černá díra, když udeří úhlednou díru přes Zemi…
Pravěké černé díry (PBH) jsou předpovězeným produktem Velkého třesku. Vzhledem k masivní energii generované na začátku našeho vesmíru se předpokládá, že bylo vytvořeno nespočet černých děr. Neočekává se však, že malé černé díry budou žít velmi dlouho. Protože jsou černé díry teoretizovány, aby vyzařovaly energii, ztratí také hmotnost (podle teorie Stephena Hawkinga, Hawkingovo záření), malé černé díry proto rychle vymizí z existence. Ve známé publikaci Hawking z roku 1975 odhaduje minimální velikost, kterou musí černá díra přežít do současnosti. PBH by muselo být nejméně 1012kg (to je 1 000 000 000 000 kg) při vytvoření. 1012kg je ve kosmických standardech ve skutečnosti celkem malý - Země má hmotnost 6 až 1024kg - takže mluvíme o velikosti malé hory.
Takže si představte scénu. Země (na kteroukoli planetu) šťastně obíhá kolem Slunce. Malá pravěká černá díra právě prochází naší sluneční soustavou a po oběžné dráze Země. Všichni jsme si vědomi toho, jak by skalnaté tělo, jako je asteroid blízké Země, ovlivnilo Zemi, kdyby nás zasáhlo, ale co by se stalo, kdyby V blízkosti Země Černá díra zasáhli nás? Teoretičtí fyzici z Budkerova institutu jaderné fyziky v Rusku a INTEGRAL Science Data Center ve Švýcarsku přemýšleli o stejné otázce a v novém článku vypočítávají, jak bychom mohli událost pozorovat, pokud by k ní došlo (pouze v případě, že bychom Nevím, že jsme něco zasáhli!).
PBH, které padají na hvězdy nebo planety, se již dříve uvažovaly. Jak bylo dříve přezkoumáno v časopisu Space, některá pozorování planet a hvězd mohla být přičítána malým černým otvorům, které se zachytily uvnitř gravitační studny těla. To by mohlo vysvětlit neobvyklé teploty pozorované v Saturn a Jupiter, jsou teplejší, než by měly být, další teplo mohl být produkován interakcemi s PBH skrývat uvnitř. Pokud je uvězněn uvnitř hvězdy, může PBH odebrat energii z jaderných reakcí v jádru, možná přinese předčasnou supernovu. Ale co když PBH jede velmi rychle a zasáhne Zemi? Na to se tento výzkum zaměřuje.
Očekával bych nějakou katastrofickou, energetickou událost, protože prvotní černá díra zasáhne Zemi. Koneckonců, je to černá díra! Ale výsledky z tohoto článku jsou trochu protichůdné, ale stejně skvělé.
Výpočtem, odkud energie pocházející z kolize může pocházet, mohou vědci odhadnout, jaký účinek může mít kolize. Dva hlavní zdroje energie budou z PBH, který skutečně zasáhne materiál Země (kinetický), a z záření černých děr. Za předpokladu, že máme větší pravděpodobnost zasažení mikro-černé díry (tj. Mnohem, mnohem menší než černá díra od zhroucené hvězdy) pocházející ze začátku vesmíru, bude to malé. Používáme 10 Hawkingů12kg černé díry jako příklad, černá díra této velikosti bude mít poloměr 1,5 × 10-15 metrů ... to je přibližně velikost protonu!
Může to být jedna malá černá díra, ale je to docela úder. Ale je to měřitelné? PBH jsou teoretizovány tak, že se zipem přímo proplétají hmotou, jako by tam nebyla, ale zanechá stopu. Když malá entita letí nad Zemí nadzvukovou rychlostí, odčerpá záření ve formě elektronů a pozitronů. Celková energie vytvořená PBH zhruba odpovídá energii vyrobené detonací jedné tuny TNT, ale tato energie je celkový energie, která se ukládá po své cestě průměrem Země, nikoli energie, kterou při nárazu vytváří. Neočekávejte tedy velkolepou explozi, budeme mít štěstí, když uvidíme jiskru, jak dopadne na zem.
Jakékoli naděje na odhalení takového malého dopadu na černou díru jsou štíhlé, protože generované seismické vlny by byly zanedbatelné. Ve skutečnosti jediným důkazem, že černá díra této velikosti prochází planetou, bude radiační poškození podél mikroskopického tunelu procházející z jedné strany Země na druhou. Jak odvážně uvedl ruský / švýcarský tým:
“Vytváří dlouhou trubku ze silně radiačně poškozeného materiálu, která by měla zůstat rozpoznatelná po geologický čas."- Khriplovich, Pomeransky, Produit and Ruban, z papíru:" Lze zjistit průchod malé černé díry Zemí? "
Protože se tento výzkum zaměřuje na malou, prapůvodní černou díru, bylo by zajímavé prozkoumat účinky větší černé díry, která by měla dopad na dopad - snad jeden s hmotností Země a poloměrem golfového míče…?
Zdrojový článek: arXiv
