Mini juodosios skylės gali sudaryti gravitacinius atomus

Yra didelis skirtumas tarp astrofizinių juodųjų skylių ir pirminių. Pirmieji įvyksta, kai didžiulės žvaigždės žlunga ir sukuria erdvės sritį, kurioje gravitacija yra tokia stipri, kad niekas negali pabėgti (todėl jos yra juodos).

Ir jie yra didžiuliai. Manoma, kad mūsų galaktikos centre esantis masyvas yra maždaug 4 milijonus kartų masyvesnis už Saulę.

Priešingai, pirminės juodosios skylės yra mažos, jų masė matuojama tonomis. Astrofizikai mano, kad šie objektai turėjo susiformuoti dideliais kiekiais Didžiojo sprogimo metu. Jie taip pat mano, kad pirmykštės juodosios skylės lėtai išgaruoja ir galiausiai išnyksta galingų gama spindulių dvelksmu.

Tačiau niekas įtikinamai nematė pirminės juodosios skylės mirties, todėl liko atvira galimybė, kad gali nutikti dar kažkas.

Taigi šiandien Pace VanDevender iš Sandia National Labs ir Aaronas VanDevender pateikė alternatyvią idėją. Galbūt pirmapradės juodosios skylės neišgaruoja. Vietoj to, šie objektai sąveikauja su netoliese esančiomis dalelėmis, sudarydami gravitacinį atomų ekvivalentą.

Tai įdomi idėja (ir tikrai ne beprotiškesnė, nei paprastai galvoja kosmologas). Paprastai gravitacija yra tokia silpna, kad gali būti veiksmingai ignoruojama atomų skalėje. Tačiau tai netinka minioms juodosioms skylėms, kurios turėtų generuoti jėgas, galinčias sugauti atomus į orbitą aplink jas.

Tai iš karto sukelia didžiulę baimę, susijusią su juodosiomis skylėmis: kad jos sunaudoja visą savo kelyje esančią medžiagą ir greitai virsta planetas mintančiais monstrais. Ar šios mini juodosios skylės tiesiog neįtrauks į užmarštį bet kokių netoliese esančių atomų?

VanDevenders sako, kad tai mažai tikėtina. Ir jie gana įtikinamai paaiškina kodėl. Jų argumentai yra panašūs į tuos, kuriuos Planckas ir kiti naudojo kurdami atomo teoriją praėjusio amžiaus pradžioje.

Tada problema buvo ta, kad pagal klasikines teorijas elektronas, skriejantis aplink atomą, turėtų spirale suktis į branduolį. Taigi teoriškai atomai neturėtų egzistuoti.

Naujoji kvantinės mechanikos teorija tai išsprendė įvesdama kvantavimo idėją, kai tikimybė, kad elektronas bus absorbuojamas branduolyje, nėra neįmanoma, bet nykstamai maža.

VanDevenders teigia, kad panaši situacija turėtų egzistuoti ir pirminėms juodosioms skylėms, jei jos yra pakankamai mažos. Šie objektai turi turėti pakankamai galingą gravitacinį lauką, kad pritrauktų objektus, tokius kaip neutralūs atomai, į orbitą aplink juos. Tačiau jų spindulys taip pat turi būti toks mažas, kad tikimybė, kad orbitoje skriejantis atomas susidurs su juodąja skyle, yra nykstanti maža.

VanDevenders teigia, kad tai turėtų būti taikoma juodosioms skylėms, kurių masė gerokai mažesnė nei keli šimtai milijardų kilogramų. Ir toliau jie pateikia išsamų kai kurių šių gravitacinių atomų savybių tyrimą.

Pavyzdžiui, kai kurios juodosios skylės bus tokios mažos, kad šalia esančių dalelių šiluminė energija nesunkiai įveiks gravitacinę trauką. Šios juodosios skylės išsklaidys medžiagą, bet negali jos surišti į apvalkalus. Matyt, juodosios skylės, kurios gali susidaryti atliekant tokius eksperimentus kaip LHC, patenka į šią kategoriją.

Tačiau didesnės mini juodosios skylės, sveriančios apie 10–1000 tonų, gali sulaikyti neutralius atomus, todėl jas turėtų supti atomų apvalkalai, tokie kaip silicis ar geležis.

Šie objektai turėtų būti aptinkami, kai jie atsitrenkia į Žemę. „VanDevenders“ apskaičiavo, kad toks gravitacinis atomas būtų pašalintas iš orbitoje skriejančių atomų, kai jis praskris per Žemę, sukurdamas radijo dažnių spinduliuotę.

Todėl ieškant elektromagnetinių signalų iš gravitacinių lygiaverčių atomų, reikėtų sutelkti dėmesį į greitai judančius, neatpažintus RF šaltinius Žemę supančioje erdvėje.

To dabar galime gana lengvai ieškoti. Gali būti net išlikę duomenų, kurie galėtų apriboti galimybę, kad egzistuoja gravitaciniai atomai.

Tikriausiai verta kam nors pasižiūrėti.

Nuoroda: arxiv.org/abs/1105.0265 : Hipotetinių sausumos juodųjų skylių struktūra ir masės absorbcija

Dabar galite sekti fizikos arXiv tinklaraštį Twitter

paslėpti