Kita semua dapat meneka apa yang akan berlaku sekiranya lubang hitam besar masuk ke sistem suria kita ... tidak akan banyak yang tersisa setelah tarikan graviti yang kuat memakan planet-planet dan mula menghisap Matahari kita. Tetapi bagaimana jika lubang hitam itu kecil, mungkin sisa yang tersisa dari Big Bang, tanpa disedari melalui kawasan kejiranan kita, tanpa kesan yang dapat dilihat pada ruang tempatan? Bagaimana jika singularitas kecil ini jatuh di orbit Bumi dan memukul planet kita? Peristiwa pelik ini telah direnungkan oleh ahli fizik teori, memahami bagaimana lubang hitam kecil dapat dikesan ketika menebuk lubang yang rapi melalui Bumi…
Lubang hitam primordial (PBH) Â adalah produk ramalan Big Bang. Oleh kerana tenaga besar yang dihasilkan pada awal Alam Semesta kita, banyak lubang hitam yang dianggap telah dibuat. Walau bagaimanapun, lubang hitam kecil tidak dijangka hidup lama. Oleh kerana lubang hitam berteori untuk memancarkan tenaga, mereka juga akan kehilangan jisim (menurut teori Stephen Hawking, Sinaran PenjajaOleh itu, lubang hitam kecil akan hilang dengan cepat. Dalam penerbitan terkenal oleh Hawking pada tahun 1975, dia menganggarkan ukuran minimum lubang hitam untuk bertahan sehingga hari ini. PBH mestilah sekurang-kurangnya 1012kg (iaitu 1,000,000,000,000 kg) jisim semasa dibuat. 1012kg sebenarnya agak kecil dalam piawaian kosmik - Bumi mempunyai jisim 6Ã-1024kg - jadi kita bercakap mengenai ukuran gunung kecil.
Jadi, gambarkan pemandangannya. Bumi (mana-mana planet dalam hal ini) dengan senang hati mengorbit Matahari. Lubang hitam primordial kecil kebetulan melewati sistem suria kita, dan melintasi orbit Bumi. Kita semua menyedari bagaimana badan berbatu seperti Asteroid Bumi Dekat akan mempengaruhi Bumi jika menghantam kita, tetapi apa yang akan berlaku sekiranya kecil Berhampiran Lubang Hitam Bumi pukul kita? Ahli fizik teori dari Institut Fizik Nuklear Budker di Rusia, dan Pusat Data Sains INTEGRAL di Switzerland, telah memikirkan persoalan yang sama, dan dalam makalah baru mereka mengira bagaimana kita dapat memerhatikan peristiwa itu sekiranya ia berlaku (sekiranya kita tidak melakukannya) Kami tahu kami telah memukul sesuatu!).
PBH yang jatuh ke bintang atau planet telah difikirkan sebelumnya. Seperti yang telah ditinjau sebelumnya di Space Magazine, beberapa pengamatan planet dan bintang dapat dikaitkan dengan lubang hitam kecil yang terperangkap di dalam sumur gravitasi badan. Ini mungkin menjelaskan suhu luar biasa yang diperhatikan di Saturnus dan Musytari, mereka lebih panas daripada yang sepatutnya, panas yang berlebihan mungkin dihasilkan melalui interaksi dengan PBH yang bersembunyi di dalam. Sekiranya terperangkap di dalam bintang, PBH mungkin mengambil tenaga dari reaksi nuklear dalam intinya, mungkin membawa supernova pramatang. Tetapi bagaimana jika PBH bergerak dengan sangat pantas dan memukul Bumi? Inilah yang menjadi tumpuan penyelidikan ini.
Saya mengharapkan peristiwa bencana dan bertenaga kerana lubang hitam primordial melanda Bumi. Lagipun, ini adalah lubang hitam! Tetapi hasil dari makalah ini agak anti-klimaks, tetapi sejuk semuanya sama.
Dengan mengira dari mana tenaga dari perlanggaran itu berasal, para penyelidik dapat menganggar kesan apa yang mungkin berlaku oleh perlanggaran tersebut. Dua sumber tenaga utama adalah dari PBH yang sebenarnya memukul bahan Bumi (kinetik) dan dari radiasi lubang hitam. Dengan andaian kita mempunyai kemungkinan lebih besar untuk memukul lubang mikro-hitam (iaitu jauh lebih kecil daripada lubang hitam dari bintang yang runtuh) yang berasal dari awal Alam Semesta, ia akan menjadi kecil. Menggunakan Hawking's 1012lubang hitam kg sebagai contoh, lubang hitam dengan ukuran ini akan mempunyai radius 1.5Ã –10-15 meter ... kira-kira seukuran proton!
Ini mungkin satu lubang hitam kecil, tetapi ia cukup besar. Tetapi adakah itu boleh diukur? PBH berteori untuk melekatkan masalah seolah-olah tidak ada di sana, tetapi ia akan meninggalkan tanda. Oleh kerana entiti kecil terbang melalui Bumi pada halaju supersonik, ia akan mengepam radiasi dalam bentuk elektron dan positron. Jumlah tenaga yang dihasilkan oleh PBH kira-kira sama dengan tenaga yang dihasilkan oleh letupan satu tan TNT, tetapi tenaga ini adalah jumlah tenaga yang didepositkan sepanjang jalannya melalui diameter Bumi, bukan tenaga yang dihasilkannya semasa hentaman. Oleh itu, jangan sangka letupan hebat, kita akan beruntung melihat percikan api yang melanda tanah.
Segala harapan untuk mengesan kesan lubang hitam kecil itu tipis, kerana gelombang seismik yang dihasilkan tidak dapat diabaikan. Sebenarnya, satu-satunya bukti lubang hitam ukuran ini melalui planet ini adalah kerosakan radiasi di sepanjang terowong mikroskopik yang melintas dari satu sisi Bumi ke sisi lain. Seperti yang dinyatakan dengan berani oleh pasukan Rusia / Switzerland:
“Ia menghasilkan tiub panjang dari bahan yang rosak dengan radiasi, yang seharusnya dapat dikenali untuk masa geologi."- Khriplovich, Pomeransky, Produit dan Ruban, dari makalah:" Bolehkah seseorang mengesan laluan lubang hitam kecil melalui Bumi? "
Oleh kerana penyelidikan ini memfokuskan pada lubang hitam primordial yang kecil, akan menarik untuk menyelidiki kesan lubang hitam yang lebih besar terhadap impak - mungkin satu dengan jisim Bumi dan radius bola golf…?
Kertas sumber: arXiv
