Небольшие первозданные черные дыры могут скрываться внутри планет и астероидов
Небольшие первичные черные дыры (ПЧД), реликты ранней Вселенной, могут скрываться внутри планет и астероидов, постепенно высасывая их жидкие ядра. Согласно новому исследованию, это приводит к образованию полых небесных тел или характерных микротоннелей — следов, которые можно обнаружить уже существующими методами. Если гипотеза подтвердится, человечество получит не только ключ к разгадке темной материи, но и принципиально новый инструмент для изучения космоса.
Охотники за невидимками: как ПЧД меняют структуру планет
В отличие от звездных черных дыр, рождающихся из коллапсирующих светил, первичные черные дыры — это гипотетические объекты с массой от нескольких граммов до массы астероида. Впервые предсказанные физиками Новиковым и Зельдовичем в 1966 году, они должны были возникнуть из сверхплотных сгустков материи в первые мгновения после Большого взрыва. Их главная особенность — способность испаряться за счет излучения Хокинга, что делает их крайне недолговечными по космическим меркам.
Механизм «высасывания»: от ядра к пустоте
Ученые из Национального университета Донг Хва и Западного резервного университета Кейса смоделировали сценарий, при котором ПЧД оказывается захваченной планетой или астероидом. Если объект имеет жидкое ядро под твердой корой, черная дыра начинает поглощать его. Процесс, по оценкам физиков, занимает от нескольких недель до месяцев. Если кора достаточно прочна, чтобы выдержать гравитационное напряжение, на месте ядра образуется пустота. В противном случае объект разрушается.
Расчеты показывают, что гранитная кора способна удерживать полую структуру радиусом до десятой части радиуса Земли. Это делает наиболее вероятными мишенями для поиска ПЧД именно небольшие планетоиды, спутники и крупные астероиды.
Следы на камне: как засечь черную дыру
Если ПЧД покидает объект (например, после столкновения), она оставляет после себя идеально прямой микротоннель. Для черной дыры массой 1023 граммов радиус такого туннеля составит всего 0,1 микрона. Энергия прохода ничтожна — ПЧД может пройти сквозь человеческое тело, не оставив заметных повреждений. Однако в твердых породах или стекле эти каналы сохраняются.
Авторы исследования предлагают оснащать космические зонды датчиками для поиска таких микротоннелей. Альтернативный метод — использование полированных металлических пластин, фиксирующих внезапные изменения структуры. Дополнительным индикатором может стать гамма-излучение, которое, согласно теории, испускают ПЧД.
Обнаружение первичных черных дыр стало бы научной сенсацией. Они рассматриваются как один из главных кандидатов на роль частиц темной материи, а их изучение может пролить свет на процессы, происходившие в первые мгновения существования Вселенной. Ранее считалось, что ПЧД могут находиться внутри звезд, но новая работа расширяет область поиска на планетарные тела, делая проверку гипотезы более доступной.
Если расчеты верны, то в ближайшие годы мы можем получить первые косвенные доказательства существования этих неуловимых объектов. Анализ образцов пород с астероидов, данные с лунных миссий и даже изучение древних земных минералов могут содержать ключ к разгадке одной из главных тайн космологии. Результаты исследования опубликованы в журнале Physics of the Dark Universe.
