Me võime kõik arvata, mis juhtuks, kui meie päikesesüsteemi tungiks tohutu must auk ... siis ei jää palju järele, kui intensiivne gravitatsiooniline tõmme kulutab planeedid ja hakkab meie Päikesest imemiseks. Mis saab siis, kui must auk on väike, võib-olla alles jäänud Suurest Paugust jäänuna, kulgedes märkamatult läbi meie naabruskonna ja millel puudub kohalikule ruumile märgatav mõju? Mis saab siis, kui see väike eripära langeb Maa orbiidi teele ja tabab meie planeeti? Teoreetilised füüsikud on mõelnud sellele kummalisele sündmusele, mõistes, kuidas saaks tuvastada väikese musta augu, kuna see lüüa Maa sisse korraliku augu ...
Ürgsed mustad augud (PBH) Â on Suure Paugu ennustatud saadus. Meie universumi alguses tekkiva tohutu energia tõttu arvatakse, et on loodud lugematu arv mustaid auke. Eeldatavasti ei ela väikesed mustad augud väga kaua. Kuna mustade aukude teoreetiline eesmärk on energia kiirgamine, kaotavad nad ka massi (vastavalt Stephen Hawkingi teooriale, Hawkingi kiirgus), väikesed mustad augud kaovad seetõttu olemasolust väga kiiresti. Hawkingi hästi teadaolevas 1975. aasta väljaandes hindab ta minimaalseks musta augu suurust, mida must auk peab tänapäevani ellu jääma. PBH peaks olema vähemalt 1012kg (see on 1 000 000 000 000 kg) massi moodustamisel. 1012kg on kosmilistes normides tegelikult üsna väike - Maa mass on 6-1024kg - nii et me räägime väikese mäe suurusest.
Niisiis, pildista stseeni. Maa (selle planeedi jaoks ükskõik milline) tiirleb õnnelikult Päikesel. Väike ürgne must auk juhtub lihtsalt läbima meie päikesesüsteemi ja üle maakera orbiidi. Me kõik oleme teadlikud sellest, kuidas kivine keha nagu Maa lähedal asteroid mõjutaks Maad, kui see meid tabaks, kuid mis juhtuks, kui väike Maa lähedal must auk tabas meid? Venemaa tuumafüüsika instituudi Budker ja Šveitsi teaduse andmekeskuse INTEGRAL teoreetilised füüsikud on mõelnud sellele samale küsimusele ja uues töös arvutavad nad, kuidas saaksime sündmust jälgida, kui see peaks aset leidma (igaks juhuks, kui me seda ei teinud) "Ei tea, et me oleks midagi löönud!).
Tähtede või planeetide alla langevaid PBH-sid on varem mõelnud. Nagu ajakirjas Space on varem üle vaadatud, võisid mõned planeetide ja tähtede vaatlused olla tingitud väikestest mustadest aukudest, mis jäävad keha gravitatsioonikaevu lõksu. See võib seletada Saturnis ja Jupiteris täheldatud ebaharilikke temperatuure, need on soojemad, kui peaks olema, lisaküte võiks saadakse koostoimes PBH-ga, mis peidab end sees. Tähe sisse lõksu jäädes võib PBH kulutada energiat tuuma tuumareaktsioonidest, tuues kaasa enneaegse supernoova. Mis saab aga siis, kui PBH liigub väga kiiresti ja jõuab Maale? Sellele see uurimus keskendubki.
Ma eeldan, et mingi katastroofiline, energiline sündmus juhtub, kui ürgne must auk tabab Maad. Lõppude lõpuks on see must auk! Kuid selle paberi tulemused on pisut kliimamuutuse vastased, kuid lahedad.
Arvutades välja, kust kokkupõrkest saadav energia võib pärineda, saavad teadlased hinnata, milline võib olla kokkupõrke mõju. Kaks peamist energiaallikat pärinevad PBH-st, mis tegelikult tabab Maa materjali (kineetiline) ja musta augu kiirgusest. Kui eeldada, et meil on suurem tõenäosus, et lüüakse Universumi algusest pärit mikromusta musta auku (s.t palju, palju väiksem kui kokku varisenud tähe must auk), jääb see väikseks. Hawkingi 10 kasutamine12Näiteks kg musta auku, selle suurusega musta augu raadius on 1,5 - 10-15 meetrit ... see on umbes prootoni suurus!
See võib olla üks pisike must auk, kuid see on üsna mulgustatud. Kuid kas see on mõõdetav? PBH-d teoreetiliselt tõmbutakse läbi mateeria otse läbi, nagu polekski seda olemas, kuid see jätab jälje. Kuna pisike olend lendab läbi Maa ülehelikiirusel, pumpab see elektronide ja positronide kujul välja radiatsiooni. PBH poolt loodud koguenergia võrdub umbkaudu energiaga, mis saadakse ühe tonni TNT detonatsiooni korral, kuid see energia on kokku energiat, mis ta ladestub mööda maantee läbimõõtu kulgevat teed, mitte energiat, mida see löögil tekitab. Nii et ärge oodake suurejoonelist plahvatust, meil oleks õnn näha sädet, kui see maapinnale jõuab.
Sellise väikese musta augu löögi avastamise lootused on õhukesed, kuna tekitatud seismilised lained oleksid tühised. Tegelikult on planeedi läbiva musta suuruse augu ainsateks tõenditeks kiirguskahjustused mööda mikroskoopilist tunnelit, mis kulgeb Maa ühelt küljelt teisele. Nagu Venemaa / Šveitsi meeskond on julgelt öelnud:
“See loob pika tuubi tugevalt radiatiivsest kahjustatud materjalist, mis peaks jääma geoloogilise aja jooksul äratuntavaks."- Khriplovich, Pomeransky, Produit ja Ruban paberist:" Kas on võimalik tuvastada väikese musta augu läbimist Maa kaudu? "
Kuna see uurimistöö keskendub väikesele ürgsele mustale augule, oleks huvitav uurida suurema musta augu mõju löökidele - võib-olla üks Maa massi ja golfipalli raadiusega ...?
Aluspaber: arXiv
