Vi kan alle gætte, hvad der ville ske, hvis et massivt sort hul drev ind i vores solsystem… der ville ikke være meget tilbage, når den intense tyngdekrafttræk forbruger planeterne og begynder at suge væk fra vores sol. Men hvad nu hvis det sorte hul er lille, måske en rest, der er tilbage fra Big Bang, der passerer ubemærket gennem vores kvarter og ikke har nogen observerbar indflydelse på det lokale rum? Hvad hvis denne lille singularitet falder på banen til Jordens bane og rammer vores planet? Denne mærkelige begivenhed er blevet overvejet af teoretiske fysikere, idet de forstår, hvordan et lille sort hul kunne detekteres, når det stanser et pænt hul, selvom Jorden ...
Oprindelige sorte huller (PBH'er) er et forudsagt produkt af Big Bang. På grund af den enorme energi, der genereres i begyndelsen af vores univers, antages at utallige sorte huller er blevet skabt. Imidlertid forventes små sorte huller ikke at leve meget længe. Da sorte huller er teoretiseret for at udstråle energi, vil de også miste masse (ifølge Stephen Hawkings teori, Hawking stråling), vil små sorte huller derfor fizzse ud af eksistensen meget hurtigt. I en velkendt publikation fra 1975 af Hawking estimerer han den mindste størrelse, et sort hul skal være for at overleve indtil i dag. PBH skulle være mindst 1012kg (det er 1.000.000.000.000 kg) i masse, når det oprettes. 1012kg er faktisk ganske lille i kosmiske standarder - Jorden har en masse på 6-1024kg - så vi taler om størrelsen på et lille bjerg.
Så forestil dig scenen. Jorden (enhver planet for den sags skyld) kredser heldigvis om solen. Et lille urligt sort hul passerer lige gennem vores solsystem og over jordens kredsløb. Vi er alle klar over, hvordan et stenet legeme, som en Asteroid i nærheden af Jorden, ville påvirke Jorden, hvis det ramte os, men hvad ville der ske, hvis en lille I nærheden af Jordens sorte hul ramte os? Teoretiske fysikere fra Budker Institute of Nuclear Physics i Rusland og INTEGRAL Science Data Center i Schweiz har overvejet det samme spørgsmål, og i en ny artikel beregner de, hvordan vi kunne observere begivenheden, hvis det skulle ske (bare hvis vi ikke gjorde det) ved ikke, at vi havde ramt noget!).
PBH'er, der falder i stjerner eller planeter, er blevet tænkt på før. Som tidligere gennemgået i Space Magazine kunne nogle observationer af planeterne og stjerner tilskrives, at små sorte huller blev fanget inde i kroppens gravitationsbrønd. Dette kan muligvis forklare de usædvanlige temperaturer, der er observeret i Saturn og Jupiter, de er varmere end de burde være, den ekstra varme magt produceres ved interaktioner med en PBH, der gemmer sig inde. Hvis der er fanget i en stjerne, kan en PBH muligvis tage energi fra de nukleare reaktioner i kernen, måske bringe en for tidligt supernova. Men hvad nu hvis PBH rejser meget hurtigt og rammer Jorden? Dette er, hvad denne forskning fokuserer på.
Jeg kunne forvente en katastrofisk, energisk begivenhed, når et urbant sort sort hul rammer Jorden. Det er jo et sort hul! Men resultaterne fra dette papir er lidt af et anti-klimaks, men cool alligevel.
Ved at beregne hvor energien fra kollisionen kan komme fra, kan forskerne estimere, hvilken effekt kollisionen kan have. De to vigtigste energikilder kommer fra PBH, der faktisk rammer jordmateriale (kinetisk) og fra sort hulstråling. Hvis vi antager, at vi har større sandsynlighed for at ramme et mikrosort hul (dvs. meget, meget mindre end et sort hul fra en sammenbrudt stjerne), der stammer fra universets begyndelse, vil det være lille. Brug af Hawking's 1012kg sort hul som eksempel, et sort hul i denne størrelse vil have en radius på 1,5-10-15 meter ... det er omtrent på størrelse med en proton!
Dette kan være et lille sort hul, men det pakker en ganske stempel. Men er det målbart? PBH'er er teoretiseret for at lynlåse lige gennem sagen, som om de ikke var der, men det vil efterlade et mærke. Når den lille enhed flyver gennem Jorden med en supersonisk hastighed, vil den pumpe ud stråling i form af elektroner og positroner. Den samlede energi skabt af en PBH svarer stort set til den energi, der produceres ved detonationen af et ton TNT, men denne energi er Total energi, som den afsætter langs sin vej gennem Jordens diameter, ikke den energi, den producerer ved påvirkning. Så forvent ikke en storslået eksplosion, vi var heldige at se en gnist, når den rammer jorden.
Ethvert håb om at opdage en sådan påvirkning af et lille sort hul er slank, da de dannede seismiske bølger ville være ubetydelige. Faktisk er det eneste bevis for, at et sort hul af denne størrelse passerer gennem planeten, stråleskader langs den mikroskopiske tunnel, der passerer fra den ene side af jorden til den anden. Som frimodigt anført af det russiske / schweiziske hold:
“Det skaber et langt rør af stærkt strålende beskadiget materiale, som skal forblive genkendeligt i geologisk tid.”- Khriplovich, Pomeransky, Produit og Ruban, fra papiret:“ Kan man opdage passage af lille sort hul gennem Jorden? ”
Da denne forskning fokuserer på et lille, urligt sort hul, ville det være interessant at undersøge virkningerne af et større sort hul ville have indflydelse - måske et med jordens masse og radien til en golfbold ...?
Kildepapir: arXiv
