Mindannyian kitalálhatjuk, mi történne, ha egy hatalmas fekete lyuk sodródna be a Naprendszerünkbe ... nem maradna sok más, ha az intenzív gravitációs vonzás elfogyasztja a bolygót, és elkezdené szopni a Napunkon. De mi van, ha a fekete lyuk kicsi, esetleg a Big Bangból maradt maradt, észrevétlenül halad át a szomszédságunkban, és nincs észlelhető hatása a helyi űrre? Mi lenne, ha ez a kis szingularitás a Föld pályájának útjára esne és eléri a bolygónkat? Ezt a furcsa eseményt az elméleti fizikusok elgondolkodtak, megértve, hogyan lehet észlelni egy kis fekete lyukat, mivel az áttör egy tiszta lyukat a Föld ellenére.
Az elsődleges fekete lyukak (PBH) Â a Big Bang előrejelzett terméke. A világegyetem elején generált hatalmas energia miatt számtalan fekete lyukat gondolunk létrehozottnak. A kisebb fekete lyukak azonban várhatóan nem fognak hosszú ideig élni. Mivel a fekete lyukakat az energia sugárzására elméletileg figyelembe veszik, tömegük is el fog veszni (Stephen Hawking elmélete szerint Hawking sugárzás), ezért a kicsi fekete lyukak nagyon gyorsan kiürülnek a létezésből. Hawking közismert 1975-ös kiadványában becslése szerint a fekete lyuknak a mai napig fenn kell tartania a minimális méretet. A PBH-nak legalább 10-nek kell lennie12kg (ez 1 000 000 000 000 kg) tömeg, amikor létrehozják. 1012A kg valójában meglehetősen kicsi a kozmikus szabványokban - a Föld tömege 6-1024kg - tehát egy kis hegy méretéről beszélünk.
Tehát, képet a jelenetről. A Föld (bármilyen bolygó ebben az ügyben) boldogan kering a Nap körül. Egy kis elsődleges fekete lyuk csak áthalad a Naprendszerünkön és a Föld körüli pályán. Mindannyian tisztában vagyunk azzal, hogy egy sziklás test, mint például a Föld közeli aszteroida hatással lenne a Földre, ha eltalál, de mi történne, ha egy kis A Föld Fekete Lyuk közelében megüt minket? Az oroszországi Budker Nukleáris Fizikai Intézet és a svájci INTEGRAL Tudományos Adatközpont elméleti fizikusai fontolgatják ugyanezt a kérdést, és egy új cikkben kiszámítják, hogyan figyelhetjük meg az eseményt, ha történik (csak abban az esetben, ha nem Nem tudom, hogy megütöttünk valamit!).
A csillagokba vagy bolygókba eső PBH-kba már gondoltak. Amint azt az Űrmagazinban korábban áttekintettük, a bolygók és a csillagok némely megfigyelése a kis fekete lyukaknak tulajdonítható, amelyek beragadtak a test gravitációs kútjába. Ez magyarázhatja a Szaturnuszban és a Jupiterben megfigyelt szokatlan hőmérsékleteket, mivel melegebbek, mint kellene lenniük, a kiegészítő hő esetleg a belső részben rejtőző PBH-vel történő kölcsönhatásokkal állíthatók elő. Egy csillagba becsapódva a PBH energiát vehet igénybe a magban levő nukleáris reakciókból, esetleg korai szupernóvát eredményezve. De mi van, ha a PBH nagyon gyorsan halad és eléri a Földet? Erre összpontosít ez a kutatás.
Vártam valamilyen katasztrofális, energikus eseményt, amikor az ősi fekete lyuk eléri a Földet. Végül is egy fekete lyuk! De a cikk eredményei kissé anti-climax, de ugyanakkor hűvösek.
Azáltal, hogy kiszámítja, honnan származhat az ütközésből származó energia, a kutatók megbecsülhetik, hogy az ütközés milyen hatással lehet. A két fő energiaforrás a ténylegesen a Föld anyagát (kinetikus) sújtó PBH-ból és a fekete lyuk sugárzásából származik. Ha feltételezzük, hogy valószínűbb, hogy egy, az Univerzum kezdetétől származó, fekete-fekete lyukba (azaz sokkal kisebb, sokkal kisebb, mint egy összeomlott csillagból származó fekete lyuk), ez kicsi lesz. A Hawking 10 éveinek használata12Például kg-os fekete lyuk, egy ilyen méretű fekete lyuk sugara 1,5 - 10-15 méter ... ez körülbelül egy proton méretű!
Lehet, hogy ez egy apró fekete lyuk, de elég lyukas. De mérhető-e? A PBH-k úgy vannak eldöntve, hogy egyenesen átcsúsztatják az anyagot, mintha nem lenne ott, de ez nyomot hagy. Ahogy az apró entitás szuperszonikus sebességgel repül a Földön, elektronok és pozitronok formájában szivattyúzza ki a sugárzást. A PBH által létrehozott teljes energia nagyjából megegyezik azzal az energiával, amelyet egy tonna TNT robbantása okoz, de ez az energia a teljes az energia, amelyet a föld átmérőjén áthaladó útján lerak, nem pedig az az energia, amelyet az ütközések során termel. Tehát ne várjon csodálatos robbanást, szerencsések vagyunk, ha szikrát látunk, amikor a földre jut.
Az ilyen kicsi fekete lyukkal járó ütés észlelésének reményei csekélyek, mivel a keletkező szeizmikus hullámok elhanyagolhatóak lennének. Valójában a bolygón áthaladó ilyen méretű fekete lyuk egyetlen bizonyítéka a Föld egyik oldaláról a másikra áthaladó mikroszkopikus alagút mentén fellépő sugárzási károsodás. Amint azt az orosz / svájci csapat merészen kijelentette:
“Hosszú csövet hoz létre erősen sugárzó sérült anyagból, amelynek felismerhetőnek kell maradnia a földtani idő alatt.”- Khriplovich, Pomeransky, Produit és Ruban az újságból:„ Megtalálható-e egy kis fekete lyuk áthaladása a Földön? ”
Mivel ez a kutatás egy apró, elsődleges fekete lyukra összpontosít, érdekes lenne megvizsgálni egy nagyobb fekete lyuk hatásait az ütközésekre - talán a Föld tömegével és egy golflabda sugárjával?
Forrás: arXiv
