Древни черни дупки прокопават миниатюрни тунели в скали и сгради

Те могат да превръщат и цели планети в "кухи" обвивки

Снимка: ESO/M. Kornmesser

Древни черни дупки прокопават миниатюрни тунели в скали и сгради

Те могат да превръщат и цели планети в "кухи" обвивки

11:12 | 6 декември 2024 | Редактор : Стоян Гогов 16 10058 Снимка: ESO/M. Kornmesser

За да открием черни дупки, обикновено трябва да търсим на хиляди светлинни години разстояние. Но ново изследване предполага, че можем да намерим доказателства за тях и тук, на Земята, под формата на миниатюрни тунели, които са прокопани в скали или стари сгради.

За разлика от обикновените черни дупки, които се образуват при колапса на масивни звезди, първичните черни дупки са хипотетични обекти, създадени малко след Големия взрив.

Моделите предполагат, че те биха били изключително малки — събирайки масата на астероид в пространството с размера на атом — и би трябвало все още да се движат из космоса и до днес.

Те са невидими и взаимодействат с материята само чрез гравитацията, което ги прави възможен кандидат за тъмна материя.

В новото изследване физици от Университета в Бъфало и Националния университет Дун Хуа са изчислили какво би се случило, ако миниатюрна, бързо движеща се черна дупка срещне твърд обект, като планета. Те установили, че първична черна дупка с маса от 101910^{19}1019 килограма би пробила планетата, оставяйки тунел с ширина само 100 нанометра.

Тази маса е приблизително равна на масата на астероида 324 Бамберга, 16-ият най-голям астероид в главния пояс. Това е около 22 пъти по-голямо от астероида, който е унищожил динозаврите. Сблъсък с микро черна дупка няма да причини същото ниво на разрушение.

"Ако обект се движи през среда по-бързо от скоростта на звука, молекулярната структура на средата няма време да реагира," обяснява Деян Стойкович, съавтор на изследването. "Ако хвърлите камък през стъкло, то вероятно ще се счупи. Но ако стреляте по стъклото с куршум, вероятно ще оставите само дупка."

Следи от "перфектни" тунели

Макар и малки, тези тунели са достатъчно големи, за да се видят с микроскоп. Това означава, че доказателствата може да се намират в скали на милиарди години или дори сгради на стотици години. Учените трябва да търсят за признаци на перфектно прави, микроскопични тунели през твърди материали.

Разбира се, има уловка: шансовете са доста малки. Екипът изчислява, че вероятността първична черна дупка да премине през даден камък на милиарди години е едва 0.000001%. Все пак това е достатъчно проста проверка, която може би си струва усилията.

"Шансовете да открием тези следи са малки, но търсенето им няма да изисква много ресурси, а потенциалната награда — първото доказателство за първична черна дупка — би била огромна," казва Стойкович.

Какво се случва в планети с течни ядра?

Екипът също е моделирал какво би станало, ако първична черна дупка попадне в планета с течно ядро. В такива случаи е вероятно черната дупка да се задържи в центъра, където ще "погълне" течните материали и ще образува кухина в планетата.

Черната дупка може да остане в центъра на такива планети или дори звезди, според предишни изследвания, и никога да не бъде открита. Но сблъсък с друг обект би могъл да изтласка черната дупка навън, оставяйки след себе си куха обвивка.

Ако планетата е по-малка от една десета от размера на Земята и има подходящ състав, изследователите изчисляват, че кухата обвивка може да се задържи. Ако е по-голяма, тя би се срутила.

Екипът предполага, че това е друг потенциален начин за търсене на доказателства за първични черни дупки. Ако бъде открита малка планета или луна с много по-ниска плътност от очакваната, това би могло да означава, че тя е куха.

Макар и малко вероятно, това е уникален подход за търсене на потенциални следи от първични черни дупки. Не е изненада, че това изследване идва от същия учен, който преди това е предложил как и къде можем да открием червееви дупки в космоса.

Изследването е публикувано в списанието Physics of the Dark Universe.

ИЗБРАНО