М иниатюрни черни дупки, които могат да издълбаят цели планети, може да прокарват тунели през обекти на Земята, според ново теоретично изследване. Тези хипотетични космически ракети могат да оставят микроскопични следи от своето преминаване в предмети от ежедневието и дори в нашите тела, сочи новото изследване.
Образувани в огненото сияние след Големия взрив, първичните черни дупки (ПЧД) са един от кандидатите за тъмна материя - мистериозната, невидима субстанция, която съставлява 85 % от материята на Вселената.
Въпреки това изключителната миниатюрност на тези хипотетични черни дупки означава, че досега не са открити доказателства за тях. Сега екип от физици в декемврийския брой на списание Physics of the Dark Universe предлага ново място за търсене на улики - навсякъде.
„Шансовете за намиране на тези признаци са малки, но търсенето им няма да изисква много ресурси, а потенциалната печалба - първото доказателство за съществуването на първична черна дупка - ще бъде огромна. Трябва да мислим нестандартно, защото това, което е правено досега за намиране на първични черни дупки, не е сработило“, казва в изявление съавторът Деян Стойкович, професор по физика в Университета в Бъфало.
Черните дупки, каквито ги познаваме, се раждат от гравитационния колапс на умиращи звезди или газови облаци. По време на живота си те могат да поглъщат материя и да се сливат с други черни дупки, за да набъбнат до чудовищни, свръхмасивни мащаби.
Miniature black holes could be hollowing out planets and zipping through our bodies, new study claims https://t.co/jbHVPIXUA6
— Live Science (@LiveScience) December 5, 2024
Първичните черни дупки обаче са съвсем различни. Формирани от плътни джобове субатомна материя през първите няколко части от секундата от живота на Вселената, хипотетичните обекти са тежки като планини, но едва ли са по-големи от водороден атом. Това прави доказването (или опровергаването) на тяхното съществуване изключително трудна задача.
За да подпомогнат търсенето на тези екстремни обекти, физиците, които са автори на новото изследване, са извършили редица изчисления, за да определят какво трябва да търсят астрономите, когато търсят тези обекти. Една от идеите, които те предлагат, е да се търсят планети и астероиди, които са уловили миниатюрните черни дупки и са се издълбали от тях.
„Ако обектът има течно централно ядро, тогава уловената ПБХ може да погълне течното ядро, чиято плътност е по-висока от плътността на външния твърд слой“, казва Стойкович. След като изсмучат вътрешността на планетоида, малките черни дупки биха могли да излязат от планетарната обвивка, след като удар от друга космическа скала я освободи.
Тогава, ако издълбаната скала е сравнително малка - приблизително една десета от размера на Земята - тя би могла да оцелее като обвивка, която астрономите да забележат.
„Ако е по-голяма от това, тя ще се срути“, каза Стойкович.
Но може би дори няма да е необходимо да се вглеждаме в небето, за да открием доказателства за миниатюрните чудовища. Изследователите също така изчислиха какво би се случило, ако първичната черна дупка, движеща се с висока скорост, премине през обект тук, на Земята. Те установили, че черна дупка с маса 1 019 кг би прокопала тунел, 700 пъти по-малък от ширината на човешки косъм, ако на пътя ѝ се изпречи нещастен обект.
За щастие, малко вероятно е това да причини забележими щети на човешката тъкан, отбелязват изследователите.
„Ако снарядът се движи през среда по-бързо от скоростта на звука, молекулярната структура на средата няма време да реагира. Ако хвърлите камък през прозорец, той вероятно ще се счупи. Ако стреляте по прозореца с пистолет, вероятно ще остане само дупка“, казва Стойкович.
Вероятността това да се случи на когото и да било или на каквото и да било също е невероятно малка - изчисленията на изследователите показват, че вероятността първична черна дупка да премине през милиарден камък е 0,0001%. Това означава, че ако искаме да търсим доказателства за съществуването на PBH, трябва да търсим в материали и сгради, които вече са много стари, отбелязват учените.
Такива усилия за откриване на обекти, чието съществуване дори не е доказано, лесно могат да бъдат отхвърлени, но изследователите казват, че нестандартното мислене може да бъде от съществено значение за решаването на нерешени проблеми, които тормозят физиката от десетилетия - природата на тъмната материя е само един от тях.
„Най-умните хора на планетата работят по тези проблеми от 80 години и все още не са ги решили. Не се нуждаем от просто разширяване на съществуващите модели. Вероятно се нуждаем от напълно нова рамка“, казва Стойкович.
Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase
криза, която тихо расте" />
