Czarne dziury ukrywają się blisko Ziemi? Niezwykłe badanie

Pierwotne czarne dziury to hipotetyczne zjawisko, zakładające istnienie niewielkich kawałków ciemnej materii wielkości jednego atomu. I według założeń mogą się swobodnie przemieszczać. Te czarne dziury są potencjalnym wytłumaczeniem zjawiska znikającej ciemnej materii, czyli sytuacji, gdy tej według obliczeń jest za mało w kosmosie do wprowadzenia w ruch mgławic czy gwiazd.

Pierwotne czarne dziury mogły powstać tuż po Wielkim Wybuchu, gdy drobne wahania kwantowe w gęstości przestrzeni, w niektórych miejscach stały się tak gęste, że zapadły się w miniaturowe czarne dziury rozrzucone po całym kosmosie. Zakładając, że zjawisko ciemnej materii może w pełni zostać wytłumaczone przez takie czarne dziury, prawdopodobnie mogą mieć masę niewielkiej asteroidy.

Jest duże prawdopodobieństwo, że jeśli istnieją, pierwotne czarne dziury mogą regularnie przechodzić przez Układ Słoneczny, znajdując się nawet bardzo blisko Ziemi. Tej hipotezie przyjrzała się grupa astronomów z kilku amerykańskich uczelni, wskazując też, jak można byłoby wykryć takie czarne dziury nieopodal naszej planety.

Badanie zaprezentowane na łamach czasopisma Physical Review D. wskazuje, że jeśli pierwotna czarna dziura znajduje się nieopodal jakiegoś ciała niebieskiego, musi zaburzyć jego ruch. Zbliżając się do księżyca lub planety wywoła wahania, które mogą trwać nawet kilka lat.

Te wahania można zauważyć za pomocą istniejących instrumentów. W ramach eksperymentu naukowcy stworzyli model Układu Słonecznego, aby zobaczyć, jak zmieni się odległość między Ziemią a pobliskimi obiektami Układu Słonecznego po przelocie miniaturowej czarnej dziury. Okazuje się, że potencjalne zawahania najłatwiej zauważyć po przelocie obok Marsa, którego odległość od Ziemi astronomowie znają z dokładnością do 10 centymetrów. Po takim przelocie czarnej dziury w ciągu trzech lat wahania dystansu osiągnęłyby niespodziewaną różnicę aż trzech metrów.

Po wykryciu takich wahań naukowcy musieliby ustalić, czy zostały wywołane przez pierwotną czarną dziurę, czy po prostu zwykłą asteroidę. Śledząc wzór wahań, mogą prześledzić trajektorię obiektu i przewidzieć, dokąd skieruje się w przyszłości. Obserwując przewidywany tor lotu niezauważenie jakiegokolwiek obiektu, który według obliczeń miałby znajdować się w danym miejscu, automatycznie sugerowałoby przelot pierwotnej czarnej dziury przez Układ Słoneczny. Według autorów badania jeśli pierwotne czarne dziury istnieją, taki przelot mógłby mieć miejsce regularnie co około 10 lat.

Wykrycie pierwotnej czarnej dziury w naszym Układzie Słonecznym byłoby ogromnym sukcesem naukowców. Dzięki temu mogliby znaleźć nowe sposoby na poszerzenie wiedzy nt. ciemnej materii, która dotąd pozostaje nieuchwytną tajemnicą kosmosu.

Ciemna materia może być podstawowym materiałem budującym cały wszechświat. Wiemy o niej jednak niewiele, gdyż większość naszych narzędzi nie potrafi jej łatwo zaobserwować. Obecnie ciemną materię da się zobaczyć przede wszystkim poprzez jej grawitacyjne oddziaływanie na znane nam obiekty. Fizycy zdają sobie sprawę, że ciemna materia może nawet nie wchodzić w interakcję ze zwykłą materią inaczej niż za pomocą właśnie oddziaływania grawitacyjnego.

Autorzy badania podkreślają jednak, że zanim zaczną wypatrywać śladów miniaturowej czarnej dziury w Układzie Słonecznym, muszą jeszcze głębiej przeanalizować swoje hipotezy. Ich wnioski są na razie tylko teoretycznym rozważaniem nt. możliwego rozwiązania tajemnic ciemnej materii i nie potwierdzają, że pierwotne czarne dziury faktycznie istnieją. Jednak teraz znaleziono możliwy sposób na sprawdzenie tej teorii.

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!

***

Co myślisz o pracy redakcji Geekweeka? Oceń nas! Twoje zdanie ma dla nas znaczenie.