Крошечные черные дыры, возникшие на заре времен, могут изменить орбиту нашей планеты
Новое исследование предполагает, что некоторые из старейших черных дыр во Вселенной пролетают мимо наших космических окрестностей по крайней мере раз в десятилетие, перемещая за собой планеты. И если ученые смогут их обнаружить, это станет первым доказательством того, что эти черные дыры существуют в виде темной материи.
Черные дыры, области огромной гравитации, которые улавливают даже свет, являются одними из самых причудливых объектов космоса. Но, пожалуй, самыми странными среди них являются первичные черные дыры (ПЧД). Астрономы выдвинули гипотезу, что ПЧД образовались, когда плотные горячие области космоса схлопнулись во вторую секунду после Большого взрыва.
Согласно прогнозам, в зависимости от того, когда они родились в этом интервале в одну секунду, массы ПЧД будут варьироваться от одной стотысячной массы скрепки до массы 100 000 солнц. Но некоторые ученые полагают, что ЧДД с массой между астероидами, такими как Юнона и Эрос, являются наиболее важными, поскольку они могут состоять в основном из темной материи, загадочного материала, который склеивает компоненты галактик вместе.
Однако есть проблема. Никакие астрономические наблюдения никогда окончательно не идентифицировали черные дыры такого типа и массы (которые, несмотря на свою астероидоподобную массу, находятся «по размеру между молекулой водорода и размером средней бактерии», как утверждают авторы исследования Тунг Тран, Сара Геллер, Бенджамин Леманн и Дэвид Кайзер — ученые из Центра теоретической физики Массачусетского технологического института).
Если бы такая ПЧД столкнулась с Землей, она не уничтожила бы планету. Тем не менее, новое исследование, опубликованное в базе данных препринтов arXiv , предполагает, что ПЧД должны тонко влиять на объекты в Солнечной системе. Если «ПЧД пролетает мимо планеты, она начинает слегка раскачиваться или раскачиваться вокруг пути, по которому она шла до пролета», — написали авторы в электронном письме.
Это означает, что расстояния планет от Солнца (или от нас) со временем изменятся. Измерение этих периодических колебаний на расстоянии может выявить прохождение ПЧД.
Чтобы прийти к такому выводу, исследователи сначала подсчитали, насколько близко ПЧД должна будет пролететь мимо объекта в Солнечной системе, чтобы изменить его движение. Они обнаружили, что это расстояние может быть очень большим — до нескольких астрономических единиц или астрономических единиц. (Одна а.е. — это расстояние от Земли до Солнца.)
Используя данные о положениях планет и некоторых спутников из базы данных JPL Horizons (в которой записаны положения еще 1 миллиона объектов Солнечной системы), исследователи выполнили моделирование, чтобы рассчитать, как изменятся траектории планет или спутников, предполагая наличие PBH. с массой астероида находился на расстоянии 2 а.е. от Солнца. В течение нескольких лет орбиты планет и лун колебались примерно на 1 или более дюймов или даже на несколько футов.
Однако фактическое обнаружение этих колебаний и подтверждение того, что они являются результатом пролета PBH, будет чрезвычайно сложной задачей. Оказывается, благодаря многочисленным космическим миссиям у нас есть довольно точные измерения расстояния между Землей и Марсом — например, марсоходы помогли откалибровать расстояние Земля-Марс с точностью до 10 сантиметров. Но это не относится к другим небесным телам. Согласно исследованию, погрешность некоторых измерений очень похожа на расстояния, на которые планеты, вероятно, будут сдвинуты PBH.
Таким образом, даже если траектории таких объектов изменятся, астрономы не смогут сказать, произошло ли это из-за ошибки инструмента или из-за фактической PBH. По словам исследователей, необходимы более точные симуляции и более качественные наблюдения.
Обсудим?
Смотрите также:
