Vsi lahko ugibamo, kaj bi se zgodilo, če bi ogromna črna luknja zanesla v naš sončni sistem ... ne bi ostalo veliko, ko bo intenzivna gravitacija zaužila planete in začela sesati naše Sonce. Kaj pa, če je črna luknja majhna, morda ostanek iz Velikega poka, ki neopazno prehaja skozi našo sosesko in nima opaznega vpliva na lokalni prostor? Kaj pa, če ta majhna singularnost pade na pot Zemljine orbite in zadene naš planet? O tem nenavadnem dogodku so razmišljali teoretični fiziki, ki so razumeli, kako je mogoče zaznati majhno črno luknjo, ko udari lepo luknjo skozi Zemljo ...
Primordialne črne luknje (PBHs) so napovedani produkt Velikega poka. Zaradi ogromne energije, ki je nastala na začetku našega vesolja, naj bi nastalo nešteto črnih lukenj. Vendar pa ni pričakovati, da bodo majhne črne luknje živele zelo dolgo. Ker naj bi črne luknje sevale energijo, bodo izgubile tudi maso (po teoriji Stephena Hawkinga, Hawkingovo sevanje ), majhne črne luknje bodo zato zelo hitro izginile. V dobro znani publikaciji Hawkinga iz leta 1975 ocenjuje najmanjšo velikost, ki jo mora imeti črna luknja, da preživi do danes. PBH bi moral biti vsaj 1012kg (to je 1.000.000.000.000 kg) v masi, ko je ustvarjena. 1012kg je v kozmičnih standardih pravzaprav precej majhna - Zemlja ima maso 6×1024kg – torej govorimo o velikosti majhne gore.
Torej si predstavljaj prizor. Zemlja (kakršen koli planet) srečno kroži okoli Sonca. Majhna primordialna črna luknja se zgodi, da gre skozi naš sončni sistem in čez Zemljino orbito. Vsi se zavedamo, kako kamnito telo, kot je a Asteroid blizu Zemlje bi vplivalo na Zemljo, če bi nas zadelo, kaj pa bi se zgodilo, če bi majhenČrna luknja blizu Zemljenas udaril? Teoretični fiziki z Inštituta za jedrsko fiziko Budker v Rusiji in znanstvenega podatkovnega centra INTEGRAL v Švici so razmišljali o istem vprašanju in v novem prispevku izračunali, kako bi lahko opazovali dogodek, če bi se zgodil (za vsak slučaj ne vem, da smo nekaj zadeli!).
O PBH, ki padajo v zvezde ali planete, so že razmišljali. Kot predhodno pregledano v današnjem vesolju bi lahko nekatera opazovanja planetov in zvezd pripisali majhnim črnim luknjam, ki so bile ujete v gravitacijskem vodnjaku telesa. To bi lahko razložilo nenavadne temperature, opažene pri Saturnu in Jupitru, da so bolj vroče, kot bi morale biti, dodatna toplotamogočenastane z interakcijo s PBH, ki se skriva v notranjosti. Če je ujet znotraj zvezde, bi lahko PBH vzel energijo iz jedrskih reakcij v jedru, kar bi morda povzročilo prezgodnjo supernovo. Kaj pa, če PBH potuje zelo hitro in zadene Zemljo? To je tisto, na kar se ta raziskava osredotoča.
Pričakoval bi kakšen katastrofalen, energičen dogodek, ko bo primordialna črna luknja zadela Zemljo.Konec koncev je to črna luknja!Toda rezultati tega prispevka so nekoliko proti vrhuncu, a vseeno kul.
Z izračunom, od kod lahko izvira energija iz trka, lahko raziskovalci ocenijo, kakšen učinek ima trk. Dva glavna vira energije bosta iz PBH, ki dejansko udari v zemeljski material (kinetično), in iz sevanja črne luknje. Ob predpostavki, da imamo večjo verjetnost, da bomo udarili v mikro črno luknjo (tj. veliko, veliko manjšo od črne luknje iz strnjene zvezde), ki izvira iz začetka vesolja, bo majhna. Uporaba Hawkingovega 1012kg črne luknje kot primer, bo črna luknja te velikosti imela polmer 1,5×10-petnajstmetrov ... to je približno velikost protona!
To je morda ena drobna črna luknja, vendar ima kar velik udarec. Toda ali je merljivo? Teoretizirajo, da PBH-ji prehajajo naravnost skozi snov, kot da je ne bi bilo, vendar bo pustil pečat. Ko drobna entiteta leti skozi Zemljo z nadzvočno hitrostjo, bo črpala sevanje v obliki elektronov in pozitronov. Celotna energija, ki jo ustvari PBH, je približno enaka energiji, ki nastane pri detonaciji ene tone TNT, vendar je ta energijaskupajenergije, ki jo odlaga na svoji poti skozi premer Zemlje, ne pa energije, ki jo proizvede ob udarcu. Zato ne pričakujte veličastne eksplozije, imeli bi srečo, če bi videli iskro, ko bi udarila ob tla.
Vsako upanje, da bi odkrili tako majhno udarec črne luknje, je majhno, saj bi bili ustvarjeni potresni valovi zanemarljivi. Pravzaprav bo edini dokaz, da črna luknja te velikosti prehaja skozi planet, poškodba zaradi sevanja vzdolž mikroskopskega tunela, ki prehaja z ene strani Zemlje na drugo. Kot je pogumno izjavila ruska/švicarska ekipa:
'Ustvarja dolgo cev iz močno poškodovanega zaradi sevanja materiala, ki bi morala ostati prepoznavna za geološki čas.” – Khriplovič, Pomeranski, Produit in Ruban, iz prispevka: “ Ali je mogoče zaznati prehod majhne črne luknje skozi Zemljo? '
Ker se ta raziskava osredotoča na drobno, prvotno črno luknjo, bi bilo zanimivo raziskati učinke, ki bi jih imela večja črna luknja na udarec – morda enega z maso Zemlje in polmerom žogice za golf…?
Izvorni dokument: arXiv