Nous pouvons tous deviner ce qui se passerait si un trou noir massif dérivait dans notre système solaire ... il ne resterait plus grand-chose une fois que la force gravitationnelle intense consommerait les planètes et commencerait à aspirer notre Soleil. Mais que se passe-t-il si le trou noir est petit, peut-être un vestige du Big Bang, passant inaperçu dans notre quartier, n'ayant aucun impact observable sur l'espace local? Et si cette petite singularité tombe sur le chemin de l'orbite terrestre et frappe notre planète? Cet étrange événement a été réfléchi par des physiciens théoriciens, qui ont compris comment un petit trou noir pouvait être détecté alors qu'il perforait un trou net à travers la Terre…
Les trous noirs primordiaux (PBH) sont un produit prédit du Big Bang. En raison de l'énergie massive générée au début de notre univers, on pense que d'innombrables trous noirs ont été créés. Cependant, les petits trous noirs ne devraient pas vivre très longtemps. Comme les trous noirs sont théorisés pour rayonner de l'énergie, ils perdront également de la masse (selon la théorie de Stephen Hawking, Rayonnement Hawking), de petits trous noirs disparaîtront donc très rapidement. Dans une publication bien connue de Hawking en 1975, il estime la taille minimale d'un trou noir pour survivre jusqu'à nos jours. Le PBH devrait être d'au moins 1012kg (c'est-à-dire 1 000 000 000 000 kg) en masse lors de sa création. dix12kg est en fait assez petit en termes de normes cosmiques - la Terre a une masse de 6 × 1024kg - nous parlons donc de la taille d'une petite montagne.
Alors, imaginez la scène. La Terre (n'importe quelle planète d'ailleurs) tourne joyeusement autour du Soleil. Il se trouve qu'un petit trou noir primordial traverse notre système solaire et traverse l'orbite terrestre. Nous savons tous comment un corps rocheux tel qu'un astéroïde proche de la Terre affecterait la Terre s'il nous frappait, mais que se passerait-il si un petit Trou noir près de la Terre nous a frappé? Les physiciens théoriques de l'Institut Budker de physique nucléaire en Russie et du INTEGRAL Science Data Center en Suisse ont réfléchi à cette même question et, dans un nouvel article, ils calculent comment nous pourrions observer l'événement si cela devait se produire (juste au cas où nous ne l'aurions pas fait). sais pas qu'on avait touché quelque chose!).
Les PBH tombant dans les étoiles ou les planètes ont déjà été pensés. Comme précédemment examiné dans le Space Magazine, certaines observations des planètes et des étoiles pourraient être attribuées à de petits trous noirs piégés à l'intérieur du puits gravitationnel du corps. Cela pourrait expliquer les températures inhabituelles observées à Saturne et Jupiter, elles sont plus chaudes qu'elles ne devraient l'être, la chaleur supplémentaire pourrait être produit par des interactions avec un PBH se cachant à l'intérieur. S'il est piégé dans une étoile, un PBH pourrait prendre de l'énergie des réactions nucléaires dans le noyau, provoquant peut-être une supernova prématurée. Mais que se passe-t-il si le PBH se déplace très rapidement et frappe la Terre? C'est sur quoi cette recherche se concentre.
Je m'attendrais à un événement énergétique catastrophique alors qu'un trou noir primordial frappe la Terre. Après tout, c'est un trou noir! Mais les résultats de cet article sont un peu anti-climax, mais tout de même cool.
En calculant d'où peut provenir l'énergie de la collision, les chercheurs peuvent estimer l'effet de la collision. Les deux principales sources d'énergie proviendront du PBH qui frappe réellement le matériau terrestre (cinétique) et du rayonnement du trou noir. En supposant que nous avons plus de chances de frapper un micro-trou noir (c'est-à-dire beaucoup, beaucoup plus petit qu'un trou noir d'une étoile effondrée) provenant du début de l'Univers, il va être minuscule. Utilisation de Hawking’s 1012kg de trou noir à titre d'exemple, un trou noir de cette taille aura un rayon de 1,5 × 10-15 mètres… c'est à peu près la taille d'un proton!
Cela peut être un petit trou noir, mais il a du punch. Mais est-ce mesurable? Les PBH sont théorisés pour se faufiler à travers la matière comme si elle n'était pas là, mais cela laissera une marque. Lorsque la minuscule entité vole à travers la Terre à une vitesse supersonique, elle va pomper le rayonnement sous forme d'électrons et de positrons. L'énergie totale créée par un PBH est à peu près égale à l'énergie produite par la détonation d'une tonne de TNT, mais cette énergie est la total l'énergie qu'elle dépose le long de son chemin à travers le diamètre de la Terre, pas l'énergie qu'elle produit lors de l'impact. Alors ne vous attendez pas à une magnifique explosion, nous serions chanceux de voir une étincelle qui frappe le sol.
Tout espoir de détecter un si petit impact de trou noir est mince, car les ondes sismiques générées seraient négligeables. En fait, la seule preuve d'un trou noir de cette taille traversant la planète sera les dommages causés par les radiations le long du tunnel microscopique passant d'un côté de la Terre à l'autre. Comme l'a hardiment déclaré l'équipe russe / suisse:
“Il crée un long tube de matériau fortement radiatif endommagé, qui devrait rester reconnaissable pour le temps géologique."- Khriplovich, Pomeransky, Produit et Ruban, de l'article:" Peut-on détecter le passage d'un petit trou noir à travers la Terre? "
Comme cette recherche se concentre sur un minuscule trou noir primordial, il serait intéressant d'étudier les effets d'un plus grand trou noir sur l'impact - peut-être un avec la masse de la Terre et le rayon d'une balle de golf…?
Papier source: arXiv
