Всі ми можемо здогадуватися, що трапиться, якби масивна чорна діра занесла в нашу Сонячну систему ... не було б багато чого, як тільки інтенсивний гравітаційний потяг поглине планети і почне відсмоктувати наше Сонце. Але що робити, якщо чорна діра невелика, можливо, залишилася від залишку від Великого вибуху, проходячи непомітно через наше сусідство, не маючи помітного впливу на місцевий простір? Що робити, якщо ця маленька сингулярність потрапляє на орбіту Землі і потрапляє на нашу планету? Цю дивну подію обмірковували фізики-теоретики, розуміючи, як можна виявити маленьку чорну діру, коли вона пробиває акуратну діру на Землі ...
Первісні чорні діри (PBHs) - це передбачуваний продукт Великого вибуху. Завдяки масивній енергії, що утворюється на початку нашого Всесвіту, вважається, що було створено незліченну кількість чорних дір. Однак малі чорні діри не очікуються, що вони проживуть дуже довго. Оскільки чорні діри теоретично випромінюють енергію, вони також втрачають масу (згідно теорії Стівена Хокінга, Радіація Хокінга), маленькі чорні діри, таким чином, швидко вимрять своє існування. У відомій публікації Хокінга 1975 р. Він оцінює мінімальний розмір, який повинна мати чорна діра, щоб вижити до сьогодні. PBH повинно бути не менше 1012кг (тобто 1 000 000 000 000 кг) в масі при його створенні. 1012кг насправді в космічних мірках досить малий - Земля має масу 6Ã 1024кг - тому ми говоримо про розмір невеликої гори.
Отже, змалюйте сцену. Земля (будь-яка планета з цього питання) щасливо обходить Сонце. Невелика споконвічна чорна діра як раз проходить через нашу Сонячну систему та по всій орбіті Землі. Всі ми знаємо, як таке скелясте тіло, як астероїд Близької Землі, вплине на Землю, якби воно вдарило нас, але що буде, якщо Біля Землі Чорна Діра вдарив нас? Теоретичні фізики з Інституту ядерної фізики Будкера в Росії та Наукового центру даних INTEGRAL у Швейцарії замислюються над цим самим питанням, і в новій статті вони підраховують, як ми могли б спостерігати за подією, якщо це відбудеться (на всякий випадок, якщо ми цього не зробили я не знаю, що ми щось вдарили!).
PBHs, що потрапляють у зірки чи планети, раніше думали. Як раніше було розглянуто в космічному журналі, деякі спостереження над планетами та зірками можна віднести до маленьких чорних дір, потрапивши в пастку всередині гравітаційного колодязя. Це може пояснити незвичні температури, які спостерігаються у Сатурна та Юпітера, вони спекотніші, ніж повинні бути, додаткове тепло може виробляються взаємодією з PBH, що ховається всередині. Якщо потрапити в зорі, PBH може забирати енергію від ядерних реакцій в ядрі, можливо, спричиняючи передчасну наднову. Але що робити, якщо PBH їде дуже швидко і потрапляє на Землю? Саме на цьому фокусується це дослідження.
Я очікував би катастрофічної, енергійної події, коли споконвічна чорна діра потрапить на Землю. Зрештою, це чорна діра! Але результати цієї роботи трохи антиклімакс, але все-таки круті.
Обчисливши, звідки може надходити енергія від зіткнення, дослідники можуть оцінити, який ефект може мати зіткнення. Два основні джерела енергії будуть надходити від PBH, який фактично потрапляє на земний матеріал (кінетичний), і від випромінювання чорної діри. Якщо припустити, що у нас більша ймовірність потрапити в мікро чорну діру (тобто набагато меншу, ніж чорна діра від зірваної зірки), що походить від початку Всесвіту, це буде крихітним. Використання Хокінга 1012кг чорної діри, наприклад, чорна діра такого розміру матиме радіус 1,5 — 10-15 метрів ... приблизно розмір протона!
Це може бути одна крихітна чорна діра, але вона набиває досить удару. Але чи вимірюється це? PBHs теоретично прошивати прямо через матерію так, ніби її там не було, але це залишить слід. Коли крихітна сутність пролітає через Землю із надзвуковою швидкістю, вона викачує випромінювання у вигляді електронів та позитронів. Загальна енергія, що створюється PBH, приблизно дорівнює енергії, виробленій детонацією однієї тонни тротилу, але ця енергія є всього енергія, яку вона осідає на своєму шляху через діаметр Землі, а не енергія, яку вона виробляє при ударі. Тож не сподівайтеся на чудовий вибух, нам пощастить побачити іскру, коли вона потрапить на землю.
Будь-які сподівання на виявлення такого невеликого впливу чорної діри невеликі, оскільки породжені сейсмічні хвилі були б незначними. Насправді єдиним свідченням чорної діри такого розміру, що проходить через планету, буде радіаційне ураження вздовж мікроскопічного тунелю, що проходить з одного боку Землі на інший. Як сміливо заявили російські / швейцарські команди:
“Він створює довгу трубку з сильно випромінювальним пошкодженим матеріалом, яка повинна залишатися впізнаваною протягом геологічного часу."- Хриплович, Померанський, Продютер та Рубан, з паперу:" Чи можна виявити проходження невеликої чорної діри через Землю? "
Оскільки це дослідження фокусується на крихітній, споконвічній чорній дірі, то було б цікаво дослідити вплив більшої чорної діри на вплив - можливо, такий, який має масу Землі та радіус радіусу м'яча для гольфу…?
Вихідний документ: arXiv
