Крошечные черные дыры, возникшие на заре времен, могут изменить орбиту нашей планеты

Новые исследования подразумевают, что некоторые из самых древних черных дыр во Вселенной проходят мимо нашей космической окрестности, как минимум, раз в десятилетие, при этом влекут за собой планеты. Если ученым удастся обнаружить их, это может стать первым доказательством существования этих черных дыр в форме темной материи.

Черные дыры, области огромной гравитации, поглощающие даже свет, являются одними из самых загадочных объектов космоса. Однако, возможно, самыми удивительными среди них являются первичные черные дыры (ПЧД).

Астрономы предполагают, что ПЧД возникли, когда плотные и горячие области космоса схлопнулись вскоре после Большого взрыва.

В соответствии с прогнозами, массы ПЧД могут варьироваться от одной стотысячной массы Солнца до 100 000 солнечных масс, в зависимости от времени их появления в первую секунду после Большого взрыва.

Некоторые ученые считают, что ЧДД массой между астероидами, такими как Юнона и Эрос, особенно важны, так как они, вероятно, состоят главным образом из темной материи, загадочного вещества, объединяющего компоненты галактик.

Однако существует проблема. Никакие астрономические наблюдения никогда окончательно не определили черные дыры такого типа и массы, которые, несмотря на свою астероидоподобную массу, оказываются "по размеру между молекулой водорода и размером средней бактерии", как утверждают ученые из Центра теоретической физики Массачусетского технологического института.

Если бы такая ПЧД столкнулась с Землей, она не уничтожила бы планету. Тем не менее, новое исследование, опубликованное в базе данных preprint arXiv, предполагает, что ПЧД должны оказывать тонкое воздействие на объекты в Солнечной системе.

Когда ПЧД проходит мимо планеты, она начинает слегка раскачиваться или колебаться вокруг своего пути, что она преодолела во время пролета, утверждают авторы.

Это означает, что расстояния между планетами и Солнцем (или нами) будут меняться со временем. Измерение этих периодических колебаний может выявить прохождение ПЧД.

Для этого исследователи сначала определили, насколько близко ПЧД должна пролететь мимо объекта в Солнечной системе, чтобы изменить его траекторию. Они выяснили, что это расстояние может быть весьма значительным - до нескольких астрономических единиц.

Используя данные о положениях планет и некоторых спутников из базы данных JPL Horizons, исследователи провели моделирование, чтобы рассчитать, как изменятся траектории планет или спутников в случае наличия ПЧД массой астероида на расстоянии 2 а.е. от Солнца. В течение нескольких лет орбиты планет и лун колебались примерно на 1 или более дюймов, а иногда и на несколько футов.

Однако фактическое обнаружение этих колебаний и подтверждение, что они являются результатом пролета ПЧД, будет крайне трудной задачей.

Несмотря на точные измерения расстояния между Землей и Марсом, обеспеченные марсоходами, по словам исследователей, погрешность некоторых измерений очень близка к расстояниям, на которые планеты, вероятно, будут перемещены из-за ПЧД.

Таким образом, даже если траектории таких объектов изменятся, астрономы не смогут утверждать, была ли это ошибка инструмента или результат фактического пролета ПЧД. Ученые подчеркивают необходимость более точных симуляций и наблюдений.