巨大なブラックホールが太陽系に流れ込んだ場合、何が起こるかは誰もが推測できます。強い重力の力が惑星を消費し、太陽を吸い始めたら、ほとんど残っていません。しかし、ブラックホールが小さい場合、おそらくビッグバンの残骸が残り、周囲を気づかれずに通過し、ローカルスペースに観測可能な影響がない場合はどうでしょうか。この小さな特異点が地球の軌道に落ちて私たちの惑星にぶつかったらどうなるでしょうか。この奇妙な出来事は理論的な物理学者によって熟考されており、小さなブラックホールが地球を介してきちんとした穴を開けるときにどのように検出されるかを理解しています…
原始ブラックホール（PBH）は、ビッグバンの予測生成物です。私たちの宇宙の初めに生成された巨大なエネルギーのために、無数のブラックホールが作成されたと考えられています。ただし、小さなブラックホールの寿命はそれほど長くありません。ブラックホールはエネルギーを放射するように理論化されているため、質量も失います（スティーブンホーキングの理論によれば、 ホーキング放射線）、したがって、小さなブラックホールは非常に急速に存在から消えてしまいます。ホーキングによる有名な1975年の出版物で、彼はブラックホールが現在まで生き残るために必要な最小サイズを推定しています。 PBHは少なくとも10でなければなりません12作成時の質量kg（1,000,000,000,000 kg）。 1012kgは実際には宇宙標準ではかなり小さい–地球の質量は6×1024kg –つまり、小さな山の大きさについて話しています。
だから、シーンを描きます。地球（そのことについてはあらゆる惑星）は幸福にも太陽を公転しています。小さな原始ブラックホールがたまたま太陽系を通過し、地球の軌道を横切っています。地球近くの小惑星のような岩の多い物体が地球に当たった場合、地球にどのように影響するかは誰もが知っていますが、小さな地球の場合 地球近くのブラックホール 殴る？ロシアのBudker Institute of Nuclear PhysicsとスイスのINTEGRAL Science Data Centerの理論物理学者はこれと同じ疑問を抱いており、新しい論文では、イベントが発生した場合の観測方法を計算しました（念のため、私たちが何かにぶつかったのはわかりません！）
星や惑星に落ちるPBHは以前に考えられていました。スペースマガジンで以前にレビューしたように、惑星や星の観測結果の一部は、小さなブラックホールが体の重力井戸の中に閉じ込められているためと考えられます。これは、土星と木星で観測された異常な温度を説明しているかもしれません。 かもしれない 内部に隠れているPBHとの相互作用によって生成されます。星の中に閉じ込められている場合、PBHはコアの核反応からエネルギーを奪い、おそらく時期尚早の超新星をもたらす可能性があります。しかし、PBHが非常に速く移動して地球に衝突した場合はどうなりますか？これは、この研究が焦点を当てているものです。
原始的なブラックホールが地球にぶつかるとき、私は壊滅的でエネルギッシュなイベントを期待しています。 結局のところ、それはブラックホールです。 しかし、この論文の結果は少し反クライマックスですが、まったく同じようにクールです。
衝突からのエネルギーがどこから来るかを計算することにより、研究者は衝突がどのような影響を与えるかを推定できます。 2つの主なエネルギー源は、実際に地球の物質に当たるPBH（運動）とブラックホール放射によるものです。宇宙の始まりに由来するマイクロブラックホール（崩壊した星からのブラックホールよりもはるかに小さい）に当たる可能性が高いと仮定すると、それは小さなものになります。 Hawking’s 10の使用12例としてkgブラックホール、このサイズのブラックホールの半径は1.5×10です。-15 メートル…それはおよそ陽子の大きさです！
これは1つの小さなブラックホールかもしれませんが、非常に強力です。しかし、それは測定可能ですか？ PBHは、そこになかったかのように物質をまっすぐに通過するように理論化されていますが、マークを残します。小さな実体が超音速で地球を飛行するとき、それは電子と陽電子の形で放射線を送り出します。 PBHによって生成される総エネルギーは、TNTの1トンの爆発によって生成されるエネルギーとほぼ同じですが、このエネルギーは 合計 地球の直径を通る経路に沿って堆積するエネルギーであり、衝撃で生成するエネルギーではありません。壮大な爆発を期待しないでください。火花が地面にぶつかるのを見ることができれば幸いです。
発生する地震波は無視できるほど小さいため、このような小さなブラックホールの影響を検出することはできません。実際、このサイズのブラックホールが惑星を通過する唯一の証拠は、地球の一方の側からもう一方の側に通過する微視的なトンネルに沿った放射線損傷です。ロシア/スイスのチームが大胆に述べたように：
“それは、重度の放射損傷を受けた材料の長いチューブを作成します。これは、地質学的な時間で認識可能であるはずです。” –ペーパーからのクリブロビッチ、ポメランスキー、プロデュイット、ルバン：「地球を通る小さなブラックホールの通過を検出できますか？」
この研究は小さな原始的なブラックホールに焦点を当てているので、大きなブラックホールが影響に与える影響を調査することは興味深いでしょう。おそらく地球の質量とゴルフボールの半径に関係するものでしょうか。
出典：arXiv
