Мы все можем догадываться, что произойдет, если массивная черная дыра дрейфует в нашу Солнечную систему… после того, как интенсивное гравитационное притяжение поглотит планеты и начнет всасывать их в наше Солнце, от них ничего не останется. Но что, если черная дыра мала, возможно, это остаток Большого взрыва, незаметно проходит через наши окрестности и не оказывает заметного воздействия на местное пространство? Что, если эта маленькая сингулярность упадет на орбиту Земли и ударит по нашей планете? Физики-теоретики обдумывали это странное событие, понимая, как можно обнаружить маленькую черную дыру, пробивая аккуратную дыру через Землю ...
Первичные черные дыры (ПЧД) Â являются предсказанным продуктом Большого взрыва. Считается, что из-за огромной энергии, генерируемой в начале нашей Вселенной, было создано бесчисленное количество черных дыр. Однако не ожидается, что маленькие черные дыры проживут очень долго. Поскольку считается, что черные дыры излучают энергию, они также теряют массу (согласно теории Стивена Хокинга, Радиация Хокинга ), поэтому маленькие черные дыры очень быстро перестанут существовать. В хорошо известной публикации 1975 года Хокинга он оценивает минимальный размер черной дыры, чтобы дожить до наших дней. PBH должно быть не менее 1012кг (то есть 1 000 000 000 000 кг) массы при его создании. 1012кг на самом деле довольно мало по космическим меркам - Земля имеет массу 6Ã-1024кг - значит, речь идет о размере небольшой горы.
Итак, представьте себе сцену. Земля (любая планета в этом отношении) счастливо вращается вокруг Солнца. Маленькая изначальная черная дыра случайно проходит через нашу солнечную систему по орбите Земли. Все мы знаем, как каменистое тело, такое как Около Земли астероид повлияет на Землю, если ударит нас, но что произойдет, если небольшойЧерная дыра около Землиударил нас? Физики-теоретики из Института ядерной физики им. Будкера в России и Центра научных данных INTEGRAL в Швейцарии размышляли над этим же вопросом, и в новой статье они вычислили, как мы могли бы наблюдать это событие, если оно произойдет (на всякий случай, если мы не сделали этого). Не знаю, что мы что-то задели!).
О ПЧД, падающих в звезды или планеты, думали и раньше. В качестве ранее рассмотренный во Вселенной Сегодня некоторые наблюдения планет и звезд можно отнести к тому, что маленькие черные дыры попали в ловушку внутри гравитационного колодца тела. Это могло бы объяснить необычные температуры, наблюдаемые на Сатурне и Юпитере, они более горячие, чем должны быть, дополнительное тепломог быпроизводиться взаимодействием с прячущейся внутри ПЧД. Попадая в ловушку звезды, ПЧД может получать энергию от ядерных реакций в ядре, возможно, вызывая преждевременную сверхновую. Но что, если PBH движется очень быстро и врезается в Землю? Это то, на чем фокусируется данное исследование.
Я ожидал какого-нибудь катастрофического энергетического события, когда первичная черная дыра столкнется с Землей.В конце концов, это же черная дыра!Но результаты этой статьи немного анти-кульминационные, но все же крутые.
Вычислив, откуда может исходить энергия столкновения, исследователи могут оценить, какой эффект может иметь столкновение. Двумя основными источниками энергии будут ПЧД, фактически поражающие земной материал (кинетический), и излучение черной дыры. Если предположить, что у нас больше шансов столкнуться с микро-черной дырой (то есть намного, намного меньшей, чем черная дыра от коллапсирующей звезды), происходящей из начала Вселенной, она будет крошечной. Использование 10 Хокинга12кг черной дыры, например, черная дыра такого размера будет иметь радиус 1,5Ã —10-пятнадцатьметров ... это примерно размер протона!
Это может быть одна крошечная черная дыра, но в ней есть много сил. Но измеримо ли это? Теоретически PBH проникают сквозь материю, как если бы ее там не было, но это оставит след. Когда крошечная сущность летит через Землю со сверхзвуковой скоростью, она будет излучать излучение в виде электронов и позитронов. Полная энергия, создаваемая PBH, примерно равна энергии, произведенной при взрыве одной тонны тротила, но эта энергия являетсяобщийэнергия, которую он вкладывает на своем пути через диаметр Земли, а не энергию, которую он производит при ударе. Так что не ждите грандиозного взрыва, нам повезет увидеть искру, когда она упадет на землю.
Любые надежды на обнаружение такого маленького удара черной дыры невелики, поскольку генерируемые сейсмические волны будут незначительными. Фактически, единственным свидетельством того, что черная дыра такого размера проходит через планету, будет радиационное повреждение микроскопического туннеля, проходящего от одной стороны Земли к другой. Как смело заявила российско-швейцарская команда:
'Он создает длинную трубку из материала, сильно поврежденного излучением, который должен оставаться узнаваемым в течение геологического времени.»- Хриплович, Померанский, Продукт и Рубан, из статьи:« Можно ли обнаружить прохождение через Землю небольшой черной дыры? '
Поскольку это исследование сосредоточено на крошечной изначальной черной дыре, было бы интересно изучить влияние более крупной черной дыры на удар - возможно, такой, который имеет массу Земли и радиус мяча для гольфа…?
Исходный документ: arXiv