31 января 2008 г.

Прохождение маленькой черной дыры сквозь Землю

В архиве епринтов появилась короткая статья И.Б.Хрипловича с соавторами, arxiv:0801.4623, про возможность обнаружения микроскопических черных дыр при их движении сквозь Землю. Это краткое описание простыми словами результатов более подробной и технической статьи arxiv:0710.3438.

Речь тут идет, конечно, не о крупных ЧД со звездными массами -- такие ЧД будут заметны издалека на подлете к солнечной системе, а про микроскопические ЧД, оставшиеся со времен большого взрыва. Их масса может составлять "всего" миллиард тонн, при размере на несколько порядков меньше атомного. В астрономических масштабах такие объекты незаметны, и поэтому их присутствие надо искать среди воздействия на обычную материю, например, на вещество Земли при прохождении сквозь нее.

Если вы думаете, что такая ЧД оставит в Земле дырку насквозь, то ошибаетесь. :) При размере много меньше атомного, даже пройдят насквозь, она поглотит очень немного материи. Главное воздействие -- это упругое рассеяние на атомах, фактически разбрасывание атомов во всех стороны на своем пути. На это тратится энергия ЧД, но тоже не так много, как может показаться -- оценки для массы в миллиард тонн дали число порядка ГДж, т.е. порядка тонны в тротиловом эквиваленте. Причем это энерговыделение будет не точечным, а растянется на несколько минут и по всему пути ЧД.

Существенная часть этой энергии пойдет в звук, причем с учетом того, что ЧД будет сверхзвуковая -- этот звук будет излучаться в черенковском конусе. Именно такие акустические события можно искать, в том числе, в существующих нейтринных подводных (подледных) экспериментах.

Прямое детектирование подойдет, если такие ЧД пролетают сквозь Землю достаточно часто. А что делать, если они полетают редко? Тогда можно посмотреть вот на что. Если масса ЧД не очень велика, то у нее может быть довольно сильное хокинговское излучение. Значит, ЧД на своем пути оказывает очень сильное радиационное воздействие на вещество, сильно его перестраивая. Вероятно, такая "трубка" из сильно перестроенного вещества может сохраняться долго даже по геологическим масштабам; а значит, их можно искать в Земле. Было бы интересно увидеть конкретные предсказания того, что именно должно произойти с веществом в таких условиях.

5 комментариев:

  1. а что если эта штука попадет в человека?

    ОтветитьУдалить
  2. Будет сильный звуковой удар внутри тела и, вероятно, механические повреждения вещества в узком канале вдоль трека черной дыры. А убьет или нет, сказать трудно :)

    ОтветитьУдалить
  3. Анонимный29/3/12 08:17

    Рак, любые другие генетические заболевания, и т. д.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Анонимный8/4/12 21:18

      Рак - может быть, тем более ожидается радиация, но не генетические заболевания точно. Они же присутствуют с рождения, в генах.

      Удалить
    2. Если через яйца пройдёт, то генетические заболевания будут уже у потомства))

      Удалить