Je to zvláštní, ale primordiální černé díry, přestože nic nenasvědčuje jejich existenci a celá řada výzkumných projektů, které se je snažily vystopovat, vyšuměla naprázdno, stále jsou populárním tématem astrofyziky a kosmologie.
Pro vnějšího pozorovatele začíná situace kolem primordiálních černých děr, které čistě teoreticky mohly vzniknout brzy po Velkém třesku zhroucením oblastí s příliš velkou koncentrací hmoty, připomínat stále beznadějnější pátrání po temné hmotě. Jde o to, že by primordiální černé díry, pokud tedy existují, řešily některé naléhavé vědecké problémy, možná i včetně temné hmoty. Proto vědci nevzdávají hledání a uchylují se ke stále bizarnějším nápadům.
Podle nedávného výzkumu by se malé primordiální černé díry mohly nacházet v nitru neutronových hvězd a trpasličích hvězd. De-Chang Dai z tchajwanské National Dong Hwa University a americké Case Western Reserve University s Dejanem Stojkovicem ze SUNY tuto myšlenku rozšířili na ještě podstatně menší objekty, které máme ve Sluneční soustavě, jako jsou planetky či měsíce. Jejich výzkum zveřejní odborný časopis s příznačným názvem Physics of the Dark Universe.
Dai a Stojkovic jsou přesvědčeni, že kdyby malá primordiální černá díra vhodné velikosti pronikla do planetárního či menšího tělesa s kapalným jádrem, mohla by ho „vyžrat,“ a to velice rychle, během pozemských měsíců nebo dokonce týdnů. Kůra takového objektu, pokud by byla dost pevná, by mohla zůstat neporušená. Výsledkem by bylo přízračně duté těleso, nikoliv nepodobné fantastickým zkazkám o duté Zemi.
Badatelé spočítali, že například kůra ze žuly by mohla udržet vnitřní dutinu až do poloměru jedné desetiny průměru Země, čili asi 639 kilometrů. Naše planeta tedy nejspíš dutá nebude, ale nějaká planetka či měsíc by třeba mohla. Dai se Stojkovicem doporučují, abychom hledali duté vesmírné objekty, což by prozradila jejich podezřele nízká hustota.
Současně také navrhují alternativu, která je založená na tom, že procházející malá primordiální černá díra by po sobě měla zanechat v pevných materiálech mikroskopický kanálek. Například černá díra o hmotnosti 10 na 23 gramů by vyhlodala tunel o průměru 100 nanometrů.
Kromě tunelu by se takový průlet na materiálu údajně prakticky neprojevil. Badatelé jsou přesvědčeni, že by taková primordiální černá díra mohla prolétnout lidským tělem a dotyčný by to ani nezaregistroval. Podle Daie se Stojkovicem je tedy možné pátrat po nanotunelech uvedených proporcí v běžných materiálech, jako jsou minerály či horniny. Pozitivní nález by prozradil existenci primordiálních černých děr.
Video: Deep Dive Into Primordial Black Holes
Video: The Primordial Black Hole Mass Extinction
Literatura
Najdeme primordiální supermasivní černé díry s otiskem Velkého třesku?
Autor: Stanislav Mihulka (01.11.2021)
Webbův teleskop může potvrdit, že temnou hmotu tvoří primordiální černé díry
Autor: Stanislav Mihulka (03.01.2022)
Minihala temné hmoty mohou odhalit primordiální magnetická pole
Autor: Stanislav Mihulka (06.01.2024)
Je vesmír plný ultralehkých primordiálních černých děr?
Autor: Stanislav Mihulka (07.05.2024)
Gravitační observatoře mohou odhalit primordiální černé díry poblíž Země
Autor: Stanislav Mihulka (04.09.2024)
Diskuze:
No...
Many More,2024-10-09 22:56:40
jednu má už delší dobu ve sklepě Karel Plíhal, esli vo tom nevíte :-)
639 * 2
Mintaka Earthian,2024-10-08 05:37:53
Na jednu stranu bychom si neměli všimnout když nám proletí tělem, na druhou stranu by měla být schopná vyžrat v planetě dutinu 1278 Km velkou, kterou by měla zvládnout udržet žulová klenba?
Zajímalo by mě, jaký vypočet/simulace tohle spočítá.
Jako, že se jsem dost toleratní a mám rád i loď na nepravděpodobnostní pohon, tak tohle mi přijde jako slušný výplod halucinující LLM.
Malá černá díra a velká díra v materiálu?
Florian Stanislav,2024-10-07 22:13:54
Článek :
"procházející malá primordiální černá díra by po sobě měla zanechat v pevných materiálech mikroskopický kanálek. Například černá díra o hmotnosti 10 na 23 gramů by vyhlodala tunel o průměru 100 nanometrů."
Černá díra se projevuje gravitací.
Těleso hmotnosti 1E+23g = 1E+20kg, působí na těleso hmotnosti 1 kg ve vzdálenosti 1 m silou F=6,67E-11*1E+20 = 6,67E+9 [N].
Takže to vypadá, že procházející miniaturní černá díry v tělese zanechá velkou obyčejnou díru.
Re: Malá černá díra a velká díra v materiálu?
Matěj Jánský,2024-10-08 03:36:46
JJ pohledem jednoduché fyziky to nesedí, nesedí... Na druhou stranu nesedí ani to, že by tak fatální přehlédnutí prošlo redakčními recenzemi... Takže bych to viděl spíš, že se nespletli a na nějakou funkci Schwarzschildova poloměru...
Re: Re: Malá černá díra a velká díra v materiálu?
Florian Stanislav,2024-10-08 11:44:31
Zdroj universetoday.com
"„Pokud malý PBH projde nějakým pevným materiálem, zanechá přímý dlouhý tunel o poloměru srovnatelném s poloměrem PBH. Například 10 na 23 g PBH by měl opustit tunel o poloměru 0,1 mikronu. [Energie], které takové PBH mohou mít, jsou významné, ale [energie], které ukládají do materiálu, jsou velmi nízké. Ve skutečnosti může takový PBH dokonce projít lidským tělem a my bychom si toho ani nevšimli, protože tkáň lidského těla má velmi nízké napětí.“
Energie střely NATO 5,56 mm je asi 1800 [J]. Černá minidirka hmotnosti E+20 kg by se při stejné kinetické energii se proplížila tělem rychlostí 0,000000006 [m/s].
" na nějakou funkci Schwarzschildova poloměru" bych nevěřil, říká v podstatě jenom to, že z kratší vzdálenosti se hmota musí zhroutit do černé díry a černá díra projeví se jen gravitací. Schwarzschildův poloměr vychází stejně i v klasické fyzice.
Re: Re: Re: Malá černá díra a velká díra v materiálu?
Matěj Jánský,2024-10-08 21:33:09
A co jste tím chtěl "autore" říci? že vaše původní tvrzení, že PBH o této hmotnosti udělá do materiálu velkou špatnou je chybné?
Re: Re: Re: Malá černá díra a velká díra v materiálu?
F M,2024-10-11 01:54:55
Není to volně dostupné celé, PDF ano https://arxiv.org/pdf/2409.14321
Rozpětí které je zajímá je 10E17 až E24 gramů, protože v tomto rozpětí ještě nebyly PBH vyvráceny. Ty dutiny: Velké poloměry, desetina průměru země, uvažují s tekutým jádrem. Z pevné látky potom ty "vyhlodané" asteroidy. Jak psal pan Kaňkovský, při srážce té duté planetky/asteroidu s třetím tělesem a následné změně dráhy by se mohly dostat ty ČD ven a až potom by bylo poznat na té hmotnosti zbytku že je dutý.
Potom zvažují ty průchody. V asteroidech, na Zemi třeba ve starém skle, budovách, ocelových tabulích (použitých jako detektory) s tím, že šance je malá, ale náklady také. Ten průchod lidským tělem by neměl být nepostřehnutelný, ale "energie by neměla být smrtící" a neřeší záření. Předpokládám, že i díky rychlosti kdy se nestačí ta energie plně projevit (myslí těch 220km/s?). Právě kvůli té rychlosti se mi příliš nezdají ty vyhlodané objekty, úniková rychlost z gravitace těch malých objektů je malá, brždění při průchodu téměř žádné a rychlosti minimálně x10km/s. Jedině, že by ty PBH zde byly (sluneční soustava) již od vzniku.
Pokouší se odhadnout "hustotu toku". Pro ČD 10E14g, průchod sluneční soustavy mléčnou dráhou 220km/s a hustotu DM 0,43 GeV na cm3 jim to vychází přibližně na 1 průchod metrem čtverečním za 10E16 let. Proto není reálné nic naměřit v reálném čase a navrhují hledat v těch starých budovách/skle, ideálně v miliardu let staré skále.
Re: Re: Re: Re: Malá černá díra a velká díra v materiálu?
F M,2024-10-11 23:51:28
Drobná korekce, ten výraz kde nebyly ty PBH vyvráceny není zrovna korektní, nevěděl jsem jak to napsat a nechal jsem to, že to potom opravím a zapomněl. Pardon.
Přesnější a k článku relevantnější je, že v tom rozsahu jsou jinými způsoby špatně pozorovatelné, narouboval jsem k tomu nešťastně to, že se zatím jen vyvratitelné vyvrací a nic z těch nepravděpodobně sledovatelných možností se nepozoruje.
Re: Malá černá díra a velká díra v materiálu?
Pavel Nedbal,2024-10-09 19:22:41
To tedy znamená, že by průlet lidským tělem byl naprosto destruující, ne mikroskopickou velikostí díry, ale slapovými silami. Totéž musí platit pro průlet jakoukoliv hmotou. Z nepozorování těchto jevů mám zato, že je to jen výplod bujné fantazie.
Re: Malá černá díra a velká díra v materiálu?
Pavel Kaňkovský,2024-10-09 19:58:31
Schwarzschildův poloměr pro 1e20 kg mi vychází na cca 150 nm, takže to by dávalo díru o průměru minimálně 300 nm...
Našel jsem, že to nějací lidé to počítali. Viz I. B. Khriplovich, A. A. Pomeransky, N. Produit, and G. Yu. Ruban, "Can one detect passage of a small black hole through the Earth?" Phys. Rev. D 77, 064017, 2008, https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.77.064017
Konkrétně pro mnohem menší díru hmotnosti 1e12 kg a rychlost 30 km/s jim to vyšlo, že by se uvolnila energie cca 4e9 J mechanicky plus dalších asi 1.5e12 J jako Hawkingovo záření. Ta energie by byla víceméně rozložena po celé délce průletu skrz Zemi (12-13 tisíc km), ale i tak by to byla pořádná rána pro cokoli v dráze průletu.
Velmi lehká černá díra?
G Hart,2024-10-07 11:30:12
....což by prozradila jejich podezřele nízká hustota....
Takže téměř nekonečně těžká černá díra se projeví podezřele nizkou hmotností? víte co, ať už ti pavědci jdou někam.
Re: Velmi lehká černá díra?
Libor Zak,2024-10-07 12:12:21
No kdybychom se vykašlali na to, že promordiální černá díra, tedy černá díra, která vznikla krátce po velkém třesku nebo spíš při něm, by se vypařila vlivem hawkingova záření už velmi velmi dávno, a přijali bychom ideu jakési duté země (planetky), tak by pak v nějaké sci-fi povídce mohla být tato planetka dutá. Celé je to samozřejmě nesmys. Stejně jako dutá Země patří mezi konspirace, i toto patří mezi vědecké pohádky. Aby primordiální černá díra mohla do dnešních dnů v newtnovském a einseinovském vesmíru přežít, musela by se pohybovat rychlostí extrémně blízkou rychlosti světla, aby zafungobaly realistické principy a její subjektivní čas byl kratší než čas, za který by se v běžném světě vypařila. Ale na druhou stranu je to tak abstraktní záležitost, že možná samotné relativistické jevy na horizontu událostí by dokázaly zajistit její přežití, pak by třeba byly možné i duté planetky. Jenže si myslím, že by takovou planetku dávno rozmetaly slapové jevy a polární výtrysky.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
