Ученые: внутри астероидов и планет могут прятаться черные дыры
- 08.10.2024 20:14
В современной астрономии и космологии активно обсуждается тема первичных черных дыр (ПЧД). Предполагается, что эти гипотетические объекты образовались вскоре после Большого взрыва в результате формирования областей субатомной материи, которые были настолько плотными, что подверглись гравитационному коллапсу.
ПЧД рассматриваются как возможные кандидаты на роль темной материи, а также как источник первичных гравитационных волн и решение различных физических проблем. Однако до сих пор не было найдено ни одного подтвержденного кандидата на ПЧД, что стимулирует дальнейший их поиск.
Недавние исследования, проводимые физиками Де-Чанг Даем из Национального университета Донг Хва на Тайване и Деем Стойковичем из группы физики высоких энергий и космологии Государственного университета Нью-Йорка в Буффало, показали, что нейтронные звезды и звезды главной последовательности могут содержать внутри себя небольшие ПЧД, которые медленно расходуют запасы газа. Также не так давно группа физиков предложила новый способ обнаружения первичных черных дыр: внутри планет, астероидов или Лун, подобных нашей.
Если астероид или спутник, или небольшая планета (планетоид) имеют жидкое ядро, окруженное твердой корой, то небольшая черная дыра поглотит плотное жидкое ядро относительно быстро (в течение нескольких недель или месяцев). Кора останется нетронутой, если материал достаточно прочен, чтобы выдержать гравитационное воздействие. Таким образом, мы получим полую структуру. Если центральная черная дыра будет выброшена (из-за столкновений с другими объектами), плотность будет ниже обычной плотности каменистого объекта с жидким ядром.Де-Чанг Даем
Де-Чанг и Стойкович рассчитали гравитационное напряжение, создаваемые небольшими ПЧД. Затем они сравнили это с прочностью на сжатие материалов, составляющих кору планеты, таких как силикатные минералы (горные породы), железо и другие элементы. Оказалось, что гранит может поддерживать полые структуры радиусом до 1/10 радиуса Земли, поэтому ученым стоит сосредоточиться на планетоидах, лунах и астероидах в поисках первичных черных дыр. Есть ли внутри ПЧД, ответит соотношение массы объекта к радиусу, то есть плотность.
Еще один вариант обнаружение первичных черных дыр — использование больших пластин или сляб металла. Если небольшая сверхтемная частица проходит через какой-либо твердый материал, она оставляет за собой прямой длинный туннель с радиусом, сравнимым с радиусом сверхтемной частицы. Такие туннели могут проходить и сквозь тело человека, но заметить это не удастся из-за очень низкого напряжения (плотности) наших тканей.
