Svi možemo nagađati što bi se dogodilo ako bi se masivna crna rupa uvukla u naš sunčev sustav ... ne bi ostalo mnogo kad jednom intenzivno gravitacijsko povlačenje proguta planete i počne sisati na našem Suncu. Ali što ako je crna rupa mala, možda preostala od ostatka Velikog praska, prolazi neopaženo kroz naše susjedstvo, bez vidljivog utjecaja na lokalni prostor? Što ako ta mala singularnost padne putem Zemljine orbite i pogodi naš planet? Teorijski fizičari razmišljali su o ovom neobičnom događaju, shvaćajući kako se može otkriti mala crna rupa dok probija urednu rupu na Zemlji ...
Primordijalne crne rupe (PBHs) su predviđeni proizvod Velikog praska. Zbog ogromne energije koja se generira na početku našeg Svemira, smatra se da je stvoreno bezbroj crnih rupa. Međutim, ne očekuje se da male crne rupe žive dugo. Kako se crne rupe teoretiziraju da zrače energijom, tako će izgubiti i masu (prema teoriji Stephena Hawkinga, Hawking zračenje), male crne rupe će se vrlo brzo rasplinuti od postojanja. U dobro poznatoj Hawkingovoj publikaciji iz 1975. godine, on procjenjuje koliko je crna rupa trebala postojati do danas. PBH bi trebao biti najmanje 1012kg (to je 1.000.000.000.000 kg) u masi kada se stvori. 1012kg je u kozmičkim standardima zapravo prilično mali - Zemlja ima masu od 6 do 1024kg - pa govorimo o veličini male planine.
Dakle, zamislite prizor. Zemlja (bilo koji planet po tom pitanju) sretno kruži oko Sunca. Mala iskonska crna rupa upravo prolazi kroz naš Sunčev sustav i kroz Zemljinu orbitu. Svi smo svjesni kako bi kamenito tijelo poput asteroida u blizini Zemlje utjecalo na Zemlju da nas pogodi, ali što bi se dogodilo ako bi mali U blizini Zemlje Crna rupa udario nas? Teoretski fizičari s Instituta za nuklearnu fiziku Budker u Rusiji i znanstvenog centra INTEGRAL u Švicarskoj razmišljaju o tom istom pitanju, a u novom radu izračunavaju kako možemo promatrati događaj ako se on dogodi (samo u slučaju da nismo ne znam da smo nešto pogodili!).
PBH koji padaju u zvijezde ili planete već su razmišljali i prije. Kao što je prethodno rečeno u svemirskom časopisu, neka se opažanja planeta i zvijezda mogu pripisati malim crnim rupama koje se zarobljavaju u gravitacijskom bunaru tijela. To bi moglo objasniti neobične temperature koje su zabilježene u Saturnu i Jupiteru, vruće su nego što bi trebale biti, dodatna vrućina moć proizvedeno je interakcijama s PBH skrivenim iznutra. Ako je zarobljen u nekoj zvijezdi, PBH može uzeti energiju iz nuklearnih reakcija u jezgri, možda dovodeći do preuranjene supernove. Ali što ako PBH putuje vrlo brzo i pogodi Zemlju? Na ovo se fokusira ovo istraživanje.
Očekujem neki katastrofalan, energičan događaj dok iskonska crna rupa pogodi Zemlju. Na kraju krajeva, to je crna rupa! Ali rezultati ovog rada pomalo su anti-klimaks, ali svejedno cool.
Izračunavanjem odakle može doći energija od sudara, istraživači mogu procijeniti kakav učinak može imati sudar. Dva glavna izvora energije bit će iz PBH koja zapravo pogađa Zemljin materijal (kinetički) i iz zračenja crne rupe. Pod pretpostavkom da imamo veću vjerojatnost da ćemo pogoditi mikro crnu rupu (tj. Mnogo, mnogo manju od crne rupe srušene zvijezde) koja potječe s početka Svemira, to će biti maleno. Pomoću Hawkingovih 1012kg crna rupa kao primjer, crna rupa ove veličine imat će polumjer od 1,5Ã 10-15 metara ... otprilike veličine protona!
To je možda jedna sitna crna rupa, ali ima prilično velik udarac. Ali je mjerljivo? PBH-i se teoretiziraju da prelaze ravno kroz materiju kao da je nije bilo, ali to će ostaviti trag. Dok maleni entitet leti nad Zemljom nadzvučnom brzinom, iscrpit će zračenje u obliku elektrona i pozitrona. Ukupna energija stvorena u PBH otprilike je jednaka energiji proizvedenoj detonacijom jedne tone TNT-a, ali ta energija je ukupno energija koja se taloži na svom putu kroz Zemljin promjer, a ne energija koju proizvodi na udar. Dakle, ne očekujte veličanstvenu eksploziju, bili bismo sretni kad vidimo iskru dok padne na tlo.
Sve nade u otkrivanje tako malog udara crne rupe su male, jer bi seizmički valovi bili zanemarivi. U stvari, jedini dokaz da crna rupa ove veličine prolazi kroz planet bit će oštećenja od zračenja duž mikroskopskog tunela koji prolazi s jedne strane Zemlje na drugu. Kako je hrabro izjavio ruski / švicarski tim:
“Stvara dugačku cijev od jako zračećeg oštećenog materijala koja bi trebala ostati prepoznatljiva geološko vrijeme."- Khriplovich, Pomeransky, Produit i Ruban, iz papira:" Može li netko otkriti prolazak male crne rupe kroz Zemlju? "
Kako se ovo istraživanje usredotočuje na malu, iskonsku crnu rupu, bilo bi zanimljivo istražiti učinke veće crne rupe na utjecaj - možda onog s masom Zemlje i polumjerom - loptice za golf ...?
Izvorni rad: arXiv
