Visi galime atspėti, kas nutiktų, jei didžiulė juodoji skylė nutekėtų į mūsų saulės sistemą ... Nebus daug kas, kai intensyvus gravitacinis traukimas sunaikins planetas ir pradės čiulpti mūsų saulę. O kas, jei juodoji skylė yra maža, galbūt likusi nuo Didžiojo sprogimo, likusi nepastebėta per mūsų kaimynystę ir neturinti pastebimo poveikio vietos erdvei? Ką daryti, jei šis mažas išskirtinumas patenka į Žemės orbitos kelią ir pasiekia mūsų planetą? Šį keistą įvykį apmąstė teoriniai fizikai, supratę, kaip būtų galima aptikti mažą juodąją skylę, nes ji pramuša tvarkingą skylę, nors Žemė ...
Pirmykštės juodosios skylės (PBH) Â yra numatomas Didžiojo sprogimo produktas. Dėl didžiulės energijos, sugeneruotos mūsų Visatos pradžioje, manoma, kad buvo sukurta daugybė juodųjų skylių. Tačiau nesitikima, kad mažos juodosios skylės gyvens labai ilgai. Kadangi juodosios skylės yra teoretiškai spinduliuojamos energija, jos taip pat praras masę (pagal Stepheno Hawkingo teoriją, Hawkingo radiacija), todėl mažos juodosios skylės labai greitai išnyks. Gerai žinomoje 1975 m. Hawkingo publikacijoje jis apskaičiavo, koks mažiausias juodosios skylės dydis turi išlikti iki šių dienų. PBH turėtų būti bent 1012kg (tai yra 1 000 000 000 000 kg) masės, kai jis sukuriamas. 1012kg iš tikrųjų yra gana maža pagal kosminius standartus - Žemės masė yra 6-1024kg - taigi mes kalbame apie mažo kalno dydį.
Taigi, nufotografuokite sceną. Žemė (bet kuri tuo klausimu esanti planeta) mielai skrieja aplink Saulę. Maža pirmykštė juodoji skylė praeina pro mūsų Saulės sistemą ir per visas Žemės orbitas. Mes visi žinome, kaip toks uolėtas kūnas, kaip arti Žemės esantis asteroidas, paveiktų Žemę, jei jis atsitrenktų į mus, bet kas nutiktų, jei mažas Netoli Žemės juodoji skylė paspausti mus? Rusijos Budkerio branduolinės fizikos instituto ir Šveicarijos mokslo duomenų centro INTEGRAL fizikai teoriškai mąsto tuo pačiu klausimu ir naujame darbe apskaičiuoja, kaip galėtume stebėti įvykį, jei jis įvyktų (tik tuo atveju, jei nepavyktų Nežinau, kad mes ką nors pasiekėme!).
Apie PBH, patenkančius į žvaigždes ar planetas, buvo galvojama anksčiau. Kaip anksčiau buvo apžvelgta kosmoso žurnale, kai kuriuos planetų ir žvaigždžių stebėjimus galima priskirti prie mažų juodųjų skylių, įstrigusių kūno gravitacinio šulinio viduje. Tai gali paaiškinti neįprastas Saturno ir Jupiterio temperatūras, jos yra karštesnės, nei turėtų būti, papildomos šilumos gali gali būti sukurtas sąveikaujant su viduje esančiu PBH. Įstrigęs žvaigždėje, PBH gali imti energiją iš branduolyje vykstančių branduolinių reakcijų, galbūt sukeldamas priešlaikinę supernovą. O kas, jei PBH keliauja labai greitai ir pasiekia žemę? Tam ir yra skirtas šis tyrimas.
Tikėčiau, kad įvyks katastrofiškas, energingas įvykis, kai žemė užkluptų pirmykštę juodąją skylę. Juk tai juodoji skylė! Bet šio dokumento rezultatai šiek tiek atremia kulminaciją, tačiau yra vienodi.
Apskaičiavę, iš kur gali atsirasti susidūrimo energija, tyrėjai gali įvertinti, koks gali būti susidūrimo poveikis. Du pagrindiniai energijos šaltiniai bus iš PBH, faktiškai veikiančio Žemės medžiagą (kinetinę), ir iš juodųjų skylių radiacijos. Darant prielaidą, kad yra didesnė tikimybė, jog pateksime į juodąją skylę (t. Y. Daug mažesnę nei žlugusi žvaigždės juodoji skylė), kilusią iš Visatos pradžios, ji bus maža. „Hawking's 10“ naudojimas12kg juodosios skylės, pavyzdžiui, tokio dydžio juodosios skylės spindulys bus 1,5–10-15 metrų ... tai yra maždaug protono dydis!
Tai gali būti viena maža juodoji skylė, tačiau ji yra gana smagi. Bet ar tai išmatuojama? PBH yra teoriškai sudedami tiesiai per materiją, tarsi jo nebūtų, bet tai paliks žymę. Kai maža esybė sklinda per Žemę viršgarsiniu greičiu, ji išpumpuos radiaciją elektronų ir pozitronų pavidalu. Bendra PBH sukuriama energija apytiksliai lygi energijai, susidarančiai detonavus vieną toną TNT, tačiau ši energija yra viso energija, kuri nusėda savo keliu per Žemės skersmenį, o ne energija, kurią ji sukuria smūgio metu. Taigi nesitikėkite nuostabaus sprogimo, mums pasiseks pamatyti kibirkštį, kai ji atsitrenks į žemę.
Bet kokios viltys aptikti tokį nedidelį juodosios skylės smūgį yra menkos, nes susidariusios seisminės bangos būtų nereikšmingos. Tiesą sakant, vienintelis tokio dydžio juodosios skylės, einančios per planetą, įrodymas yra radiacijos pažeidimas palei mikroskopinį tunelį, einantį iš vienos Žemės pusės į kitą. Kaip drąsiai pareiškė Rusijos / Šveicarijos komanda:
“Tai sukuria ilgą labai radiacijai pažeistos medžiagos vamzdelį, kuris turėtų išlikti atpažįstamas geologiniu laikotarpiu.“- Chriplovičius, Pomeranskis, Produitas ir Rubanas iš popieriaus:„ Ar galima aptikti mažų juodųjų skylių praėjimą pro Žemę? “
Kadangi šis tyrimas sutelktas į mažą, pirmapradę juodąją skylę, būtų įdomu ištirti didesnės juodosios skylės poveikį - galbūt tokią, kurios masė yra Žemė ir golfo kamuoliuko spindulys ...?
Šaltinis: arXiv
