Мы легко можем представить, что произойдет, если массивная черная дыра заглянет к нам в Солнечную систему. Ее сильное гравитационное притяжение высосет наше Солнце и проглотит планеты. Но что, если к нам заглянет небольшая черная дыра, возможно, оставшаяся со времен Большого взрыва? Что, если эта маленькая сингулярность окажется на пути движения Земли и столкнется с нашей планетой? Теоретики из Института ядерной физики имени Будкера в России и Центра научных данных INTEGRAL в Швейцарии размышляли о последствиях такого события.
Первичные черные дыры (ПЧД) являются предсказанным продуктом Большого взрыва. Считается, что из-за огромной энергии, сгенерированной в начале образования нашей Вселенной, было создано большое количество черных дыр. Однако считается, что маленькие черные дыры далеко не долгожители. Поскольку они излучают энергию, они теряют и массу (согласно теории Стивена Хокинга). Поэтому маленькие черные дыры должны исчезать очень быстро.
В свое время Хокинг рассчитывал минимальную массу, которую должна иметь черная дыра, чтобы благополучно дожить до наших дней. И эта масса должна быть не менее 10^12 кг, в момент создания. Это очень мало по космическим меркам – масса Земли в миллионы и миллиарды раз больше.
Итак, представьте себе сцену – наша Земля счастливо вращается вокруг Солнца. Небольшая черная дыра случайно заходит в нашу систему и пересекает орбиту Земли. Мы все знаем, что происходит, когда на Землю падает астероид, но что, если это будет черная дыра?
И вот тут интересно знать, что думают ученые
О падении ПЧД на звезды или планеты думали и раньше. Поведение некоторых планет и звезд можно объяснить тем, что ПЧД попадают в гравитационный колодец этого небесного тела. Попав в ловушку внутри звезды, например, ПЧД может получать энергию от ядерных реакций в ядре, что, возможно, приведет к преждевременной вспышке сверхновой. Но что, если ПЧД ударится о Землю? Это то, на чем сосредоточено наше исследование.
Я бы ожидал катастрофического энергетического события в момент столкновения. В конце концов, это черная дыра! Но вот ученые говорят о другом.
Вычислив, откуда может взяться энергия от столкновения, исследователи оценивают, какой эффект будет иметь это столкновение. Двумя основными источниками энергии будут, пораженный материал Земли (кинетический) и излучение самой черной дыры. Предполагая, что у нас столкновение с первичной черной дырой, ее размер будет крошечный. Используя в качестве примера черную дыру Хокинга весом 10^12 кг, черная дыра такой массы будет иметь размер… протона!
Это очень маленькая черная дыра, но довольно мощная. Предполагается, что она проносится сквозь материю, как будто ее не существует, и оставляет за собой след. Эта крошечная сущность, пролетающая сквозь Землю со сверхзвуковой скоростью, будет излучать много энергии. Общее количество энергии, создаваемой ПЧД, будет равно энергии, выделенной при взрыве одной тонны тротила. Но этот показатель будет размазан на весь путь, а не во время столкновения. По сути, мы ничего не заметим, лишь небольшую искру, или вообще ничего.
Любые надежды на обнаружение удара такой маленькой черной дыры невелики, поскольку генерируемые сейсмические волны будут незначительными. Фактически, единственным свидетельством того, что черная дыра проходит через планету, будет радиационное повреждение вдоль микроскопического туннеля, проходящего с одной стороны Земли на другую. Как смело заявили ученые:
«Черная дыра создаст длинную трубу из сильно поврежденного радиацией материала, который будет оставаться узнаваемым в течение длительного периода времени. И на этом все. Больше мы не заметим ничего.»
