Mikroskopijna czarna dziura zaburza orbitę naszej planety

Czarne dziury pozostawały obiektem czysto teoretycznym przez całe dekady. W ostatnich kilku dekadach udało się jednak potwierdzić ich istnienie obserwacyjnie. Na przestrzeni lat udało się odkryć zarówno czarne dziury o masie gwiazdowej powstałe w eksplozjach supernowych, gigantyczne supermasywne czarne dziury, które meblują układ całych galaktyk, jak i czarne dziury o masach pośrednich. Okazuje się jednak, że do odkrycia pozostał jeszcze jeden rodzaj czarnych dziur, które paradoksalnie mogą mieć wpływ na nasze bezpośrednie otoczenie. To tak zwane pierwotne czarne dziury, które miałyby powstać na wczesnym etapie istnienia wszechświata.
Mikroskopijna czarna dziura zaburza orbitę naszej planety

W najnowszym artykule naukowym zespół badaczy wskazuje, że takie pierwotne czarne dziury o bardzo małych masach i rozmiarach mogą bowiem powodować drgania planet i księżyców poruszających się po orbitach wokół swoich gwiazd macierzystych. Co więcej, możliwe jest, że obiekty tego typu — jak dotąd niewykryte — mogą także wpływać na drgania Ziemi krążącej po orbicie wokół Słońca. Naukowcy zaznaczają tutaj, że poszukiwanie takich drgań mogłoby nas przybliżyć do odkrycia pierwszych pierwotnych czarnych dziur.

Czytaj także: Czarne dziury i ciemna materia. Wygląda na to, że łączy je naprawdę wiele

Informacja taka jak powyżej może wywoływać pewien niepokój. Jakby nie patrzeć, do niedawna uważaliśmy, że najbliższe czarne dziury znajdują się wiele lat świetlnych od nas, w bezpiecznej odległości. Najnowsze badania wskazują jednak, że mikroskopijne pierwotne czarne dziury mogą przelatywać w naszym bezpośrednim kosmicznym sąsiedztwie średnio raz na dekadę. Każdy taki przelot oznacza subtelne, ale odczuwalne oddziaływanie na planety poruszające się po swoich orbitach.

Mikroskopijna czarna dziura, a tyle problemów

Same pierwotne czarne dziury to niezwykle interesujące obiekty. Według postulowanej teorii miałyby one powstać już w drugiej sekundzie istnienia wszechświata, tuż po Wielkim Wybuchu, wskutek zapadania się grawitacyjnego gęstych, gorących obszarów przestrzeni kosmicznej. Szacuje się, że w zależności od rozmiarów i masy takiego zagęszczenia materii, mogły one mieć masy od kilku gramów do nawet 100 000 mas Słońca. Warto jednak tutaj podkreślić, że badacze skupiają się przede wszystkim na czarnych dziurach o masie masywnych planetoid, bowiem według wielu badaczy mogłyby się one składać w dużej mierze z ciemnej materii, która jak powszechnie wiadomo, spaja większość galaktyk we wszechświecie.

Cały problem jednak polega na tym, że jak na razie nie udało się odnaleźć żadnej czarnej dziury tego typu. Nie oznacza to jednak, że takich obiektów nie ma, a jedynie, że bardzo trudno byłoby je dostrzec. Dlaczego? Musimy pamiętać, jak bardzo gęsta jest materia upakowana w czarnej dziurze. Jeżeli obiekt tego typu miałby masę planetoidy, to miałby rozmiary w przedziale od cząsteczki wodoru po rozmiary przeciętnej bakterii. Takiego obiektu w przestrzeni kosmicznej obserwacyjnie nie jesteśmy w stanie znaleźć.

Czytaj także: Czarna dziura w Układzie Słonecznym zamiast 9 planety?

W najnowszym artykule jednak naukowcy wskazują, że gdyby taki obiekt przeleciał w pobliżu Ziemi, to dzięki swojej masie mógłby delikatnie wpływać na jej ruch po orbicie, lekko ją do siebie przyciągając. Jedynym sposobem zatem na odkrycie takiej mikroskopijnej czarnej dziury byłoby niezwykle precyzyjne śledzenie odległości Ziemi (ale też i innych planet) od Słońca. Dostrzeżenie wahań planety na orbicie mogłoby wskazywać na przelot w pobliżu pierwotnej czarnej dziury. Więcej, autorzy pracy pokusili się o próbę ustalenia odchyleń, jakie taki przelot czarnej dziury byłby w stanie spowodować. Obliczenia te wskazują, że gdyby w Układzie Słonecznym znalazła się mikroskopijna czarna dziura o masie planetoidy i podczas swojego przelotu dotarłaby na odległość 2 jednostek astronomicznych (300 mln km) od Słońca, to w ciągu kilku następnych lat odległość planet od Słońca odchyliłaby się o kilkanaście centymetrów, a być może nawet kilka metrów.

Czytaj także: Swobodna czarna dziura znajduje się w okolicach Ziemi? Naukowcy określili jej masę

Tutaj jednak także napotykamy na kilka problemów. Po pierwsze, problemem będzie dostrzeżenie tak niewielkich zmian, mówimy wszak o kilkunastu centymetrach zmiany odległości równej 150 mln km. Nawet jednak gdyby udało się tak precyzyjnie zmierzyć ruch planet, to równie trudne byłoby udowodnienie, że zmiana ta została spowodowana przelotem pierwotnej czarnej dziury. Naukowcy wskazują, że liczne sondy kosmiczne w przestrzeni kosmicznej, na Księżycu i na Marsie teoretycznie mogą nam pozwolić ustalić położenie Ziemi z dokładnością do 10 centymetrów. W przypadku innych planet błąd pomiarowy byłby znacznie większy. Problem w tym, że jeżeli czarna dziura może odchylić naszą trajektorię lotu wokół Słońca o np. 5 centymetrów, to przy obecnych możliwościach, nigdy nie będziemy w stanie potwierdzić, czy mamy do czynienia z takim odchyleniem, czy jedynie z błędem pomiarowym.

Wychodzi zatem na to, że na dostrzeżenie potencjalnie latających w naszym otoczeniu czarnych dziur będziemy musieli jeszcze trochę poczekać.