Todos nós podemos adivinhar o que aconteceria se um enorme buraco negro se infiltrasse em nosso sistema solar ... não sobraria muito assim que a intensa atração gravitacional consumisse os planetas e começasse a sugar nosso Sol. Mas e se o buraco negro for pequeno, talvez sobra do remanescente do Big Bang, passando despercebido por nossa vizinhança, sem ter impacto observável no espaço local? E se essa pequena singularidade cair no caminho da órbita da Terra e atingir o nosso planeta? Este estranho evento foi ponderado por físicos teóricos, entendendo como um pequeno buraco negro poderia ser detectado quando ele perfura um buraco puro na Terra ...
Os buracos negros primordiais (PBHs) Â são um produto previsto do Big Bang. Devido à enorme energia gerada no início do nosso Universo, acredita-se que inúmeros buracos negros foram criados. No entanto, não se espera que pequenos buracos negros durem muito tempo. Como os buracos negros são teorizados para irradiar energia, eles também perdem massa (de acordo com a teoria de Stephen Hawking, Radiação Hawking), pequenos buracos negros desaparecerão da existência muito rapidamente. Em uma publicação de 1975 bem conhecida de Hawking, ele estima o tamanho mínimo de um buraco negro para sobreviver até os dias atuais. O PBH deveria ter pelo menos 1012kg (ou seja, 1.000.000.000.000 kg) em massa quando ele é criado. 1012kg é realmente muito pequeno em padrões cósmicos - a Terra tem uma massa de 6 × 1024kg - então estamos falando do tamanho de uma pequena montanha.
Então, imagine a cena. A Terra (qualquer planeta) orbita alegremente o Sol. Um pequeno buraco negro primordial passa por nosso sistema solar e pela órbita da Terra. Todos sabemos como um corpo rochoso, como um asteroide próximo à Terra, afetaria a Terra se nos atingisse, mas o que aconteceria se um pequeno Próximo Buraco Negro da Terra nos bater? Físicos teóricos do Instituto Budker de Física Nuclear na Rússia e do INTEGRAL Science Data Center na Suíça têm ponderado sobre a mesma questão e, em um novo artigo, calculam como poderíamos observar o evento caso isso acontecesse (apenas no caso de não sabe que havíamos acertado alguma coisa!).
PBHs caindo em estrelas ou planetas já foram pensados antes. Como revisado anteriormente na Revista Space, algumas observações dos planetas e estrelas podem ser atribuídas a pequenos buracos negros presos dentro do poço gravitacional do corpo. Isso pode explicar as temperaturas incomuns observadas em Saturno e Júpiter, elas são mais quentes do que deveriam, o calor extra poderia ser produzido por interações com um PBH escondido dentro. Se preso dentro de uma estrela, um PBH pode obter energia das reações nucleares no núcleo, talvez provocando uma supernova prematura. Mas e se o PBH estiver viajando muito rápido e atingir a Terra? É nisso que esta pesquisa se concentra.
Eu esperaria algum evento catastrófico e energético quando um buraco negro primordial atingir a Terra. Afinal, é um buraco negro! Mas os resultados deste artigo são um pouco anti-clímax, mas são legais mesmo assim.
Ao calcular de onde a energia da colisão pode vir, os pesquisadores podem estimar que efeito a colisão pode ter. As duas principais fontes de energia serão do PBH realmente atingindo o material da Terra (cinético) e da radiação do buraco negro. Supondo que tenhamos mais chances de atingir um buraco micro-preto (isto é, muito, muito menor que um buraco negro de uma estrela em colapso) originário do início do Universo, será pequeno. Usando os 10 de Hawking12kg de buraco negro como exemplo, um buraco negro desse tamanho terá um raio de 1,5 × 10-15 metros ... é aproximadamente do tamanho de um próton!
Este pode ser um pequeno buraco negro, mas é um grande soco. Mas é mensurável? Os PBHs são teorizados para percorrer a matéria como se ela não estivesse presente, mas deixará uma marca. À medida que a pequena entidade voa pela Terra a uma velocidade supersônica, ela bombeia radiação na forma de elétrons e pósitrons. A energia total criada por um PBH equivale aproximadamente à energia produzida pela detonação de uma tonelada de TNT, mas essa energia é a total energia que deposita ao longo de seu caminho através do diâmetro da Terra, não a energia que produz no impacto. Portanto, não espere uma explosão magnífica, teremos a sorte de ver uma faísca quando ela atingir o chão.
Qualquer esperança de detectar um impacto tão pequeno de um buraco negro é pequena, pois as ondas sísmicas geradas seriam insignificantes. De fato, a única evidência de um buraco negro desse tamanho passando pelo planeta será o dano da radiação ao longo do túnel microscópico que passa de um lado da Terra para o outro. Como declarado com ousadia pela equipe russa / suíça:
“Ele cria um longo tubo de material danificado por radiação, que deve ser reconhecido por tempo geológico.”- Khriplovich, Pomeransky, Produit e Ruban, do jornal:“ Alguém pode detectar a passagem de um pequeno buraco negro pela Terra? ”
Como esta pesquisa se concentra em um pequeno buraco negro primordial, seria interessante investigar os efeitos de um buraco negro maior que teria impacto - talvez um com a massa da Terra e o raio de uma bola de golfe ...?
Artigo de origem: arXiv
