Если это правда, следы первичных черных дыр можно легко обнаружить на Земле.
Физики выдвинули гипотезу, что первичные черные дыры (ПЧД) могут быть захвачены каменистыми планетами и астероидами, находясь в которых они, возможно, поглощают их жидкие ядра, оставляя после себя пустоту.
В наше время черные дыры образуются, когда гигантские звезды исчерпывают свое топливо и коллапсируют под действием собственной гравитации. Это накладывает ограничение на минимальный размер звездной черной дыры: они должны образовываться из больших масс вещества, сжатых в небольшой области, и возникают только из звезд, масса которых примерно в 20 раз больше массы Солнца.
Первичные черные дыры, с другой стороны, — это гипотетические черные дыры, которые, как предполагается, образовались в первые несколько секунд существования Вселенной, когда вся материя, из которой впоследствии сформировались звезды и галактики, была гораздо плотнее упакована.
“В тот момент отдельные области горячей материи могли быть достаточно плотными, чтобы сформировать черные дыры, потенциально с массами от 100 000 раз меньше массы скрепки до 100 000 раз больше массы Солнца”, — объясняет NASA. “Затем, по мере быстрого расширения и охлаждения Вселенной, условия для образования черных дыр таким образом исчезли”.
Но если они образовались в те времена – а мы пока ни одной не обнаружили – возможно, они все еще существуют.
Эти первичные черные дыры рассматривались как кандидаты на роль темной материи, хотя до сих пор ни одна из них не была найдена. В новой работе команда ученых предложила способ их поиска: искать планеты или астероиды, в которые они проникли и которые после этого стали полыми.
Идея довольно проста. Если первичные черные дыры существуют и до сих пор блуждают по космосу, они могут быть захвачены объектом во время или после его формирования.
“Если у объекта есть жидкое ядро, то захваченная ПЧД может поглотить его, поскольку плотность ядра выше, чем плотность внешнего твердого слоя”, — объяснил Деян Стойкович, профессор физики в Университете Буффало. После опустошения ядра, ПЧД может сместиться, например, в результате столкновения, оставив после себя полую структуру. Было бы разумно ожидать, что такая структура будет неустойчивой, но учитывая прочность и поверхностное натяжение природных материалов, таких как гранит и железо, команда считает, что она может быть устойчивой, если размер объекта меньше одной десятой радиуса Земли.
“Если он больше, то он разрушится”, — добавил Стойкович.
Кроме того, первичные черные дыры могут просто проходить сквозь космические тела, не причиняя большого вреда и не оставляя полостей.
“Возможно, что объект, такой как астероид, полностью твердый и не имеет жидкого ядра. В этом случае взаимодействие с ПЧД не приведет к образованию полой сферы”, – пишет команда в своем исследовании. “Поскольку сечение небольшой ПЧД очень мало, достаточно быстрая первичная черная дыра, скорее всего, создаст прямой туннель, пройдя сквозь астероид. Таким образом, наличие прямых туннелей в астероиде также может быть признаком взаимодействия с ПЧД”.
Хотя эта идея звучит немного фантастично, она дает астрономам новое направление для поиска. “Интересно, что некоторые астероиды, такие как Бенну и Рюгу, возможно, полые из-за их низкой плотности”, – пишут авторы, “хотя наиболее вероятным объяснением их низкой плотности является их структура в виде груды обломков, но раз мы их обнаруживаем и измеряем их свойства означает, что методы поиска для таких астероидов уже существуют”.
А поиск следов на Земле может быть даже проще: команда предполагает, что крошечные ПЧД, проходящие сквозь Землю, оставляют крошечные туннели. Простейший метод обнаружения – искать такие отверстия в древних породах и структурах или даже просто организовать наблюдение за большой плоской металлической плитой на предмет появления крошечных туннелей.
“Шансы найти эти следы невелики, но их поиск не требует больших ресурсов, а потенциальная награда – первое доказательство существования первичной черной дыры – будет огромной”, – добавил Стойкович. “Мы должны мыслить нестандартно, потому что то, что делалось раньше для поиска первичных черных дыр, не сработало”.
В довершение всего, команда предполагает, что эти черные дыры могут проходить даже сквозь ваше тело, и вы этого не заметите.
“Хотя их кинетическая энергия может быть огромной, энергия, которую они могут высвободить при столкновении с человеческим телом, крайне мала”, — пишет команда. “Поскольку натяжение тканей человеческого тела невелико, она не разорвет ткани”.
Исследование опубликовано в журнале Physics of the Dark Universe.
Читайте также: Черные дыры – это замороженные звезды
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.