Мы все можем догадаться, что произойдет, если массивная черная дыра дрейфует в нашу солнечную систему ... от того, как интенсивное гравитационное притяжение поглотит планеты и начнет отсасывать наше Солнце, останется не так много. Но что, если черная дыра мала, возможно, она осталась от Большого взрыва, незаметно пройдя через наши окрестности, не оказав заметного влияния на местное пространство? Что если эта небольшая особенность попадет на орбиту Земли и ударит по нашей планете? Это странное событие обдумывали физики-теоретики, понимая, как можно обнаружить маленькую черную дыру, пробив аккуратную дыру через Землю ...
Изначальные черные дыры (PBH) являются предсказанным продуктом Большого взрыва. Из-за огромной энергии, генерируемой в начале нашей Вселенной, считается, что были созданы бесчисленные черные дыры. Однако не ожидается, что маленькие черные дыры будут жить очень долго. Поскольку черные дыры теоретически излучают энергию, они также будут терять массу (согласно теории Стивена Хокинга, Излучение Хокинга) поэтому маленькие черные дыры быстро исчезнут. В известной публикации Хокинга 1975 года он оценивает минимальный размер черной дыры, который должен существовать до сегодняшнего дня. PBH должно быть не менее 1012кг (это 1 000 000 000 000 кг) по массе при его создании. 1012кг в космических стандартах довольно мал - масса Земли 6–1024кг - так мы говорим о размерах небольшой горы.
Итак, представьте себе сцену. Земля (любая планета в этом отношении) счастливо вращается вокруг Солнца. Небольшая изначальная черная дыра как раз проходит через нашу солнечную систему и через орбиту Земли. Мы все знаем, как скалистое тело, такое как околоземный астероид, повлияет на Землю, если оно ударит нас, но что произойдет, если маленький Около Земли Черная дыра ударил нас? Физики-теоретики из Института ядерной физики им. Г.И. Будкера в России и Научного центра данных INTEGRAL в Швейцарии размышляли над тем же вопросом, и в новой статье они подсчитали, как мы можем наблюдать событие, если оно произойдет (на всякий случай, если мы не не знаю, что мы что-то ударили!).
О PBH, падающих на звезды или планеты, уже думали раньше. Как уже было рассмотрено ранее в журнале «Космический журнал», некоторые наблюдения за планетами и звездами можно объяснить небольшими черными дырами, попавшими в гравитационную яму тела. Это может объяснить необычные температуры, наблюдаемые в Сатурне и Юпитере, они более горячие, чем должны быть, дополнительная температура мощь быть произведенным взаимодействием с PBH, скрывающимся внутри. В ловушке внутри звезды PBH может получать энергию от ядерных реакций в ядре, возможно, вызывая преждевременную сверхновую. Но что, если PBH движется очень быстро и поражает Землю? Это то, на чем фокусируется это исследование.
Я ожидаю какого-нибудь катастрофического, энергичного события, когда исконная черная дыра обрушится на Землю. В конце концов, это черная дыра! Но результаты этой статьи немного анти-кульминационные, но все же крутые.
Вычисляя, откуда может исходить энергия столкновения, исследователи могут оценить, какое влияние может оказать столкновение. Два основных источника энергии будут поступать от PBH, фактически поражающего материал Земли (кинетический), и от излучения черной дыры. Предполагая, что у нас больше шансов попасть в микро-черную дыру (то есть намного меньше, чем черная дыра от коллапсирующей звезды), возникшую в начале Вселенной, она будет крошечной. Используя Хокинг 1012кг черной дыры, например, черная дыра такого размера будет иметь радиус 1,5-10-15 метров ... это примерно размер протона!
Это может быть одна крошечная черная дыра, но она наносит большой удар. Но измеримо ли это? Теоретически PBH проносятся сквозь материю так, как будто ее там нет, но это оставит след. Когда крошечная сущность летит через Землю со сверхзвуковой скоростью, она будет излучать излучение в форме электронов и позитронов. Общая энергия, создаваемая PBH, примерно равна энергии, произведенной детонацией одной тонны тротила, но эта энергия Всего энергия, которую он откладывает на своем пути через диаметр Земли, а не энергия, которую он производит при ударе. Так что не ожидайте великолепного взрыва, нам повезет увидеть искру, когда она падает на землю.
Любые надежды на обнаружение такого небольшого 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 вдоль микроскопического туннеля, проходящего с одной стороны Земли на другую. Как смело заявили российско-швейцарские команды:
“Это создает длинную трубу из сильно радиационного поврежденного материала, который должен оставаться узнаваемым в течение геологического времени.Хриплович, Померанский, Продукт и Рубан, из статьи: «Можно ли обнаружить прохождение маленькой черной дыры через Землю?»
Поскольку это исследование сосредоточено на крошечной, изначальной черной дыре, было бы интересно исследовать влияние большей черной дыры на удар - возможно, с массой Земли и радиусом мяча для гольфа ...?
Исходная статья: arXiv
