우리는 거대한 블랙홀이 태양계로 흘러 들어가면 어떤 일이 일어날 지 짐작할 수 있습니다. 강렬한 중력이 행성을 소비하고 태양에서 빨려 들어가기 시작하면 많은 것이 남지 않을 것입니다. 그러나 블랙홀이 작고, 빅뱅에서 남은 채로 남은 지역을 눈에 띄지 않고지나 가면서 로컬 공간에 눈에 띄는 영향을 미치지 않으면 어떨까요? 이 작은 특이점이 지구 궤도의 경로에 떨어지고 지구를 때리면 어떨까요? 이 이상한 사건은 이론 물리학 자들에 의해 숙고되었으며, 지구를 통해 깔끔한 구멍을 뚫을 때 작은 블랙홀이 어떻게 감지 될 수 있는지 이해하고 있습니다.
원시 블랙홀 (PBH)은 빅뱅의 예상 결과물입니다. 우리 우주가 시작될 때 생성 된 거대한 에너지로 인해 수많은 블랙홀이 만들어 졌다고 생각됩니다. 그러나 작은 블랙홀은 오래 살 것으로 예상되지 않습니다. 블랙홀은 에너지를 방출하는 이론으로, 질량을 잃게됩니다 (스티븐 호킹의 이론에 따르면, 호킹 방사선) 작은 블랙홀은 매우 빠르게 존재하지 않게됩니다. 호킹 (Hucking)이 잘 알려진 1975 년 간행물에서 그는 블랙홀이 현재까지 살아 남기 위해 필요한 최소 크기를 추정합니다. PBH는 10 이상이어야합니다12그것이 만들어 질 때 kg (100,000,000,000 kg)입니다. 1012kg은 실제로 우주 표준에서 아주 작습니다 – 지구의 질량은 6-10입니다.24kg – 그래서 우리는 작은 산의 크기에 대해 이야기하고 있습니다.
장면을 그려보세요. 지구 (그 문제의 모든 행성)는 행복하게 태양을 공전합니다. 작은 원시 블랙홀이 우리 태양계를 통과하고 지구 궤도를 가로 지르는 것입니다. 우리는 지구 근처 소행성과 같은 바위 같은 몸이 지구를 때리면 지구에 어떤 영향을 미칠지 알고 있지만, 지구 블랙홀 근처 우리를 때리는? 러시아의 Budker Institute of Nuclear Physics와 스위스의 INTEGRAL Science Data Center의 이론 물리학 자들은이 같은 질문에 대해 숙고하고 있으며, 새로운 논문에서 우리는 사건이 발생했을 때 어떻게 관찰되는지를 계산합니다 우리가 무언가를 쳤다는 것을 몰랐다!).
별이나 행성으로 떨어지는 PBH는 이전에 생각되었습니다. 이전에 Space Magazine에서 검토 한 바와 같이, 행성과 별에 대한 일부 관측은 몸의 중력 우물 안에 갇힌 작은 검은 색 구멍 때문일 수 있습니다. 이것은 토성과 목성에서 관찰되는 비정상적인 온도를 설명 할 수 있습니다. 힘 내부에 숨어있는 PBH와의 상호 작용에 의해 생성됩니다. 별 안에 갇 히면 PBH는 핵의 핵 반응에서 에너지를 받아 조기 초신성을 일으킬 수 있습니다. 그러나 PBH가 매우 빠르게 여행하고 지구를 강타한다면 어떨까요? 이것이 본 연구의 초점입니다.
나는 블랙홀이 지구를 강타 할 때 격렬하고 활력이 넘치는 사건을 기대합니다. 결국 블랙홀입니다! 그러나이 논문의 결과는 약간의 절정이지만, 모두 똑같습니다.
충돌 에너지가 어디에서 오는지를 계산함으로써 연구원들은 충돌이 어떤 영향을 미칠 수 있는지 추정 할 수 있습니다. 두 가지 주요 에너지 원은 PBH가 실제로 지구 물질을 타격 (운동)하고 블랙홀 방사선에서 오는 것입니다. 우리가 우주의 시작에서 유래 한 마이크로 블랙홀 (즉, 붕괴 된 별의 블랙홀보다 훨씬 작음)을 칠 가능성이 더 크다고 가정하면, 그것은 작아 질 것입니다. Hawking의 10 사용12kg 블랙홀을 예로 들면이 크기의 블랙홀의 반경은 1.5 ~ 10입니다.-15 미터… 그것은 대략 양성자의 크기입니다!
이것은 하나의 작은 블랙홀 일 수 있지만 상당히 펀치가 가득합니다. 그러나 그것은 측정 가능합니까? PBH는 마치 존재하지 않는 것처럼 물질을 똑바로 압축하도록 이론화되어 있지만 표시가 남습니다. 초소형 속도로 지구를 통과하는 작은 개체는 전자와 양전자 형태의 방사선을 펌핑합니다. PBH에 의해 생성 된 총 에너지는 대략 1 톤의 TNT의 폭발에 의해 생성 된 에너지와 동일하지만이 에너지는 합계 충격에 의해 생성되는 에너지가 아니라 지구 직경을 통해 경로를 따라 에너지를 축적합니다. 웅장한 폭발을 기대하지 마십시오. 우리는 땅에 부딪히면서 불꽃을 보게 될 것입니다.
생성 된 지진파는 무시할 수있는 작은 블랙홀 충격을 감지하려는 희망은 적습니다. 실제로,이 크기의 블랙홀이 행성을 통과한다는 증거는 지구의 한 쪽에서 다른쪽으로가는 미세한 터널을 따라 방사능이 손상 될 것입니다. 러시아 / 스위스 팀이 대담하게 언급 한 바와 같이 :
“그것은 방사능이 강한 손상된 물질로 된 긴 튜브를 만들어 지질 학적 시간 동안 인식 할 수 있어야합니다.– Khriplovich, Pomeransky, Produit 및 Ruban 논문에서 :“지구를 통과하는 작은 블랙홀의 통과를 감지 할 수 있습니까?”
이 연구는 작고 원시적 인 블랙홀에 중점을두기 때문에 더 큰 블랙홀이 충격에 미칠 영향을 조사하는 것이 흥미로울 것입니다. 아마도 지구의 질량과 골프 공의 반경이 있을까요?
소스 용지 : arXiv
