Vi kan alle gætte, hvad der ville ske, hvis et massivt sort hul skulle drive ind i vores solsystem... der ville ikke være meget tilbage, når først den intense tyngdekraft fortærer planeterne og begynder at suge væk på vores sol. Men hvad nu, hvis det sorte hul er lille, måske en rest fra Big Bang, der passerer ubemærket gennem vores nabolag og ikke har nogen observerbar indflydelse på det lokale rum? Hvad hvis denne lille singularitet falder i jordens bane og rammer vores planet? Denne mærkelige begivenhed er blevet overvejet af teoretiske fysikere, der forstår, hvordan et lille sort hul kunne opdages, når det slår et pænt hul gennem Jorden...
Primordiale sorte huller (PBH'er) er et forudsagt produkt af Big Bang. På grund af den massive energi, der blev genereret i begyndelsen af vores univers, menes der at være skabt utallige sorte huller. Små sorte huller forventes dog ikke at leve særlig længe. Da sorte huller teoretiseres til at udstråle energi, vil de også miste masse (ifølge Stephen Hawkings teori, Hawking stråling ), vil små sorte huller derfor blive ude af eksistens meget hurtigt. I en velkendt publikation fra 1975 af Hawking anslår han den mindste størrelse et sort hul skal være for at overleve indtil i dag. PBH skal være mindst 1012kg (det er 1.000.000.000.000 kg) i masse, når den er oprettet. 1012kg er faktisk ret lille i kosmiske standarder - Jorden har en masse på 6×1024kg – så vi taler om størrelsen af et lille bjerg.
Så tag et billede af scenen. Jorden (enhver planet for den sags skyld) kredser lykkeligt om Solen. Et lille oprindeligt sort hul passerer tilfældigvis gennem vores solsystem og på tværs af Jordens kredsløb. Vi er alle klar over, hvordan en stenet krop som f.eks Nær Jordens Asteroide ville påvirke Jorden, hvis den ramte os, men hvad ville der ske, hvis en lilleNær Jordens sorte hulramme 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 et nyt papir beregner de, hvordan vi kan observere begivenheden, hvis den skulle ske (bare i tilfælde af, at vi gjorde det ved ikke, vi havde ramt noget!).
PBH'er, der falder ind i stjerner eller planeter, har været tænkt på før. Som tidligere gennemgået i universet I dag kan nogle observationer af planeterne og stjernerne tilskrives, at små sorte huller bliver fanget inde i kroppens gravitationsbrønd. Dette kan forklare de usædvanlige temperaturer observeret i Saturn og Jupiter, de er varmere end de burde være, den ekstra varmemagtvære produceret ved interaktioner med en PBH, der gemmer sig indeni. Hvis det er fanget i en stjerne, kan en PBH tage energi fra de nukleare reaktioner i kernen, måske medføre en for tidlig supernova. Men hvad hvis PBH'en rejser meget hurtigt og rammer Jorden? Det er det, denne forskning fokuserer på.
Jeg ville forvente en eller anden katastrofal, energisk begivenhed, da et oprindeligt sort hul rammer Jorden.Det er trods alt et sort hul!Men resultaterne fra dette papir er lidt af et anti-klimaks, men fedt alligevel.
Ved at beregne, hvor energien fra kollisionen kan komme fra, kan forskerne vurdere, hvilken effekt kollisionen kan have. De to vigtigste energikilder vil være fra PBH, der rent faktisk rammer jordmateriale (kinetisk) og fra sort hul-stråling. Hvis vi antager, at vi har større sandsynlighed for at ramme et mikrosort hul (dvs. meget, meget mindre end et sort hul fra en kollapset stjerne), der stammer fra begyndelsen af universet, bliver det lille. Bruger Hawkings 1012kg sort hul som et eksempel, vil et sort hul af denne størrelse have en radius på 1,5 × 10-femtenmeter ... det er omtrent på størrelse med en proton!
Dette kan være et lille sort hul, men det fylder meget. Men er det målbart? PBH'er er teoretiseret til at lyne lige gennem stof, som om det ikke var der, men det vil efterlade et mærke. Når den lille enhed flyver gennem Jorden med en supersonisk hastighed, vil den pumpe stråling ud i form af elektroner og positroner. Den samlede energi skabt af en PBH svarer nogenlunde til den energi, der produceres ved detonationen af et ton TNT, men denne energi eri altenergi, den afsætter langs sin vej gennem jordens diameter, ikke den energi, den producerer ved stød. Så forvent ikke en storslået eksplosion, vi ville være heldige at se en gnist, når den rammer jorden.
Ethvert håb om at opdage et så lille sort hul-påvirkning er ringe, da de seismiske bølger, der genereres, ville være ubetydelige. Faktisk vil det eneste bevis på, at et sort hul af denne størrelse passerer gennem planeten, være strålingsskaden langs den mikroskopiske tunnel, der passerer fra den ene side af Jorden til den anden. Som frimodigt udtalt af det russisk/schweiziske hold:
'Det skaber et langt rør af stærkt strålingsskadet materiale, som skal forblive genkendeligt i geologisk tid.” – Khriplovich, Pomeransky, Produit og Ruban, fra papiret: “ Kan man registrere passage af et lille sort hul gennem Jorden? '
Da denne forskning fokuserer på et lille, primordialt sort hul, ville det være interessant at undersøge, hvilken effekt et større sort hul ville have på indvirkningen - måske et med Jordens masse og en golfbolds radius...?
Kildepapir: arXiv
