Ученые выяснили, что произойдет при столкновении Земли с черной дырой

Иностранные астрономы выдвинули новое предположение, которое объясняет причину увеличения черных дыр.

Столкновение Земли и черной дыры не приведет к глобальной катастрофе, а вызовет лишь землетрясение небольшой силы, выяснили американские ученые, сообщает РИА Новости со ссылкой на Astrophysical Journal.

В статье Шраван Ханасоуг и Ян Ло из Принстонского университета и их коллеги приводят результаты математического моделирования столкновения Земли и черной дыры малой массы, так называемой примордиальной черной дыры. Черные дыры - области, гравитационное притяжение которых настолько велико, что их не может покинуть даже свет - делятся на два типа. Дыры звездной массы весят примерно в 10 раз тяжелее Солнца, а сверхмассивные, которые находятся в центре галактик - от миллионов до миллиардов солнечных масс.

Однако ученые полагают, что черные дыры массой значительно меньше солнечной могли формироваться на ранних стадиях развития Вселенной в результате отклонений от однородности гравитационного поля и плотности материи при рождении Вселенной. При этом, в отличие от «классических» черных дыр, минимальная масса образования примордиальных черных дыр ничем не ограничена.

По словам авторов статьи, такие черные дыры могут считаться одним из кандидатов на роль холодной темной материи - загадочной субстанции, природа которой до сих пор неизвестна. Ученые смоделировали «путешествие» сквозь Землю черной дыры массой 10 в 12-й степени килограмм (столько весит один кубический километр воды). Сама дыра такой массы будет иметь размер примерно 1,5 фемтометра (10 в минус 15 степени метра). Результаты показали, что встреча с такой дырой приведет к относительно небольшому землетрясению магнитудой 4. В эпицентре такого землетрясения могут колебаться стекла окон, слегка дрожать здания, но никаких разрушений как правило не происходит.

В качестве примера магнитуды ударного воздействия приводится так называемое падение Тунгусского метеорита. Хотя впервые гипотеза о том, что событие под Тунгуской, случившееся в 1908 году, было столкновением Земли с первичной ЧД, была высказана 39 лет назад сотрудниками Техасского университета (США) А. Джексоном и М. Райаном, с тех пор конкретные расчёты по этой теории не проводились, уточняет «Компьюлента».

Между тем, по замечанию принстонцев, ударные эффекты от этого явления весьма точно соответствуют масштабу разрушений при попадании первичной чёрной дыры. Правда, они отмечают, что эта теория не находит подтверждения, так как «выходного взрыва» на другой стороне Земли так и не последовало.

Однако помимо того, что предполагаемый район выхода не очень населён (Атлантический океан между Гренландией и Ньюфаундлендом), можно напомнить и то, что угол входа первичной ЧД не может быть установлен никакими средствами, а значит, она могла вылететь где угодно. Давно подсчитано, что, случись столкновение Земли с Тунгусским «нечто» на четыре часа позже, Выборг и часть Петербурга были бы полностью уничтожены.

Одновременно с коллегами из Америки исследователи из Великобритании и Австралии выявили, что некоторые чёрные дыры растут с большой скоростью, а их вес превосходит массу Солнца в миллиарды раз. Команды из университета Лестера (Великобритания) и университета Монаша (Австралия), пытались установить, как за небольшой промежуток времени чёрные дыры могут увеличиваться в несколько раз, пишет «МК».

Профессор Эндрю Кинг из факультета физики и астрономии университета Лестера, объясняет: «Почти каждая галактика имеет большие чёрные дыры в своём центре. Наша галактика, Млечный Путь, имеет одну такую дыру, которая примерно в четыре миллиона раз тяжелее солнца. Мы знаем, что все они росли с чрезвычайно большой скоростью после Большого взрыва».

Увеличение чёрных дыр происходит из-за всасывания ими газов. Вследствие этого образуется диск вокруг отверстия и спирали, но, как правило, это происходит очень медленно. Никсон Кинг и его коллега Даниэль Цен на основе компьютерного моделирования воспроизвели два газовых диска, вращающихся вокруг чёрной дыры под разными углами. Через определённое время эти диски удаляются друг от друга и сталкиваются. В итоге образуется большое количество газа, который попадает в отсек. По их расчётам получается, что чёрные дыры могут вырастать в 1000 раз быстрее, когда происходят подобные случаи.

«Если двое едут на мотоциклах скажем по «Стене смерти» и сталкиваются, то следовательно, теряя центробежную силу, которая притягивает их к стене, они падают», - говорит Кинг. То же самое происходит и с газом, который образуется на этих дисках. Всё это может объяснить, как за такой небольшой промежуток времени чёрные дыры становятся настолько большими.