понедельник, 26 марта 2012 г.

Что будет, если чёрная дыра столкнётся с Землёй?

Что будет, если чёрная дыра столкнётся с Землёй?Исследователи из Принстонского университета (США) подвергли тщательному анализу вероятность, частоту и последствия столкновения чёрной дыры с нашей планетой и пришли к крайне необычным результатам. Похоже, такое в истории Земли уже случалось, причём много раз.

Очень может быть, что и человечество сталкивалось с такого рода явлением, просто не смогло его распознать.

Неквантовые ЧД по механизму образования делятся на две большие группы: остатки массивных звёзд (более 3,6 масс Солнца) и первичные чёрные дыры. Первые могут запросто уничтожить не только Землю, но и всю Солнечную систему, но, к счастью, они редки. Но вот если во время образования Вселенной, в момент Большого Взрыва и сразу после, существовали достаточной величины отклонения от однородности гравитационного поля и плотности материи, то из них путём коллапса могли образовываться так называемые первичные ЧД. У них не было нижнего предела массы, иными словами, бóльшая их часть должна была быть весьма маленькой. В случае ЧД малые размеры означают быструю смерть: испарение чёрных дыр уносит от них энергию и массу, причём чем меньше ЧД, тем быстрее происходит испарение, потому что соотношение размеров горизонта событий и массы для сверхмалых ЧД значительно больше, а именно размером горизонта событий и определяется скорость испарения ЧД.

Поэтому совсем маленькие дыры не могут столкнуться с Землёй — они просто не дожили до наших дней. И это хорошо, ибо в момент конца испарения — «смерти» ЧД — может выделиться энергия, примерно соответствующая взрыву 10 000 000 атомных бомб. Итак, первичные ЧД с массой более 100 масс Солнца — единственный объект, который может попасть на нашу планету. С какой вероятностью? Ответ исследовательской группы на этот вопрос пугает. «К сожалению, ожидаемая частота столкновения очень низка, примерно 10-7 лет», — пишут они в своей работе. С математической точки зрения это означает, что за время своего существования Земля сотни раз сталкивалась с первичными ЧД, а Солнце делало это сотни тысяч или даже миллионы раз. Несколько неожиданный результат, не правда ли?

Однако мы можем разделить сожаление учёных по поводу редкости явления: по расчётам, при прохождении сквозь Землю даже такая маленькая ЧД вызовет расходящиеся сферически сейсмические волны. Сами учёные называют подобное столкновение «незначительным» по последствиям (сейсмические волны в 4 балла на существенной части планеты).

Но согласиться с ними трудно. 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. 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. «Выходной» район рассчитывался для прямого угла вхождения первичной ЧД, что, по сути, настолько же вероятно, как и её вхождение под любыми другим углом.

Трудно согласиться с учёными и в том, что касается «незначительности» эффекта. Давно подсчитано, что, случись столкновение Земли с Тунгусским «нечто» на четыре часа позже, Выборг вместе с частью Петербурга были бы полностью уничтожены. Расчёты выглядят правдоподобными: за 70 км от гипотетического эпицентра людей относило взрывной волной на многие метры. Случайное попадание такого рода в населённую зону вполне можно сравнить по последствиям с ядерным ударом.

Исследователи из Принстона заинтересовались также вероятностью столкновения нашей планеты с относительно большими ЧД, способными уничтожить Землю. Здесь только хорошие новости: вероятность встречи обратно пропорциональна массе ЧД и на десятимиллиардном временнóм отрезке определена учёными как «исчезающая».

Подготовлено по материалам PhysOrg и arXiv .

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Зелёный чай маскирует тестостероновый допинг
Зелёный чай подавляет выведение тестостерона с мочой, делая его соотношение с гормоном-предшественником вполне законным с точки зрения антидопинговых правил. Спортсмен может улучшить собственный результат, вводя себе гормон тестостерон. Всемирное антидопинговое агентство давно об этом знает и постоянно проводит проверки, замеряя уровень тестостерона и эпитестостерона в моче. Эпитестостерон — пре...
  (читать дальше)

Рептилии, возможно, первыми начали экспериментировать с перьями
Ископаемые перья стали окончательным доказательством того, что птицы произошли от динозавров. Однако существует один пернатый вымерший зверь, который не вписывается в общую картину. Это Longisquama insignis, живший 230–240 млн лет назад — как раз перед появлением динозавров и за 70–80 млн лет до того, как у последних возникли перья... Некоторые палеонтологи считают, что это вовсе не перья. По их...
  (читать дальше)

Жирная пища заставляет мозг производить «жиролюбивые» нейроны
Нездоровая диета стимулирует появление новых нейронов в главном эндокринном переключателе мозга — гипоталамусе. По-видимому, они перенастраивают обмен веществ в пользу накопления избыточного веса. Жирная пища заставляет мозг производить жиролюбивые нервные клетки, которые требуют ещё больше жиров и могут стать причиной появления избыточного веса. Об этом сообщают в журнале Nature Neuroscience ис...
  (читать дальше)

Наука продвинулась в понимании эволюции человека и… удивилась
Фосфолипиды — основной компонент клеточных мембран всех организмов, начиная с одноклеточной археи и заканчивая растениями и млекопитающими. Причём фосфолипиды археи являются правовращающими изомерами, в то время как фосфолипиды всех других организмов — левовращающие. А вот пока не очень хорошо исследованный фосфолипид млекопитающих бис(моноацилглицеро)фоcфат (ВМР), по всей видимости, стал неожидан...
  (читать дальше)

Число друзей зависит от размера мозга
Выявлено соответствие между максимальным числом друзей у человека и размером орбитофронтальной зоны коры головного мозга. Мы часто не различаем понятия «знакомый» и «друг». Но дружба требует от нас большего эмоционального участия в друге и способности если и не читать мысли, то хотя бы понимать, как думает другой. Считается, что умение представлять себе чужую психологическую иерархию, психологиз...
  (читать дальше)

Рыжие, возможно, чувствительнее к боли
Британские врачи собираются проверить гипотезу о том, что рыжеволосые чувствуют боль сильнее, чем брюнеты, шатены и блондины. По словам учёных, предварительные молекулярно-генетические данные говорят в её пользу. Рыжим не сладко — хотя бы потому, что они пользуются повышенным вниманием окружающих. Иногда это внимание может быть лестным, иногда — весьма тягостным. Кстати, вы знаете, что в старода...
  (читать дальше)

Земля может нагреться быстрее, чем ожидается
Новое исследование утверждает, что к 2050 году среднемировая температура может повыситься на 1,4–3 ˚С по сравнению с тем, что было несколько десятилетий назад. Это существенно выше, чем данные других климатических анализов. На глобальный и региональный климат влияет множество факторов: выброс парниковых газов, солнечная активность, загрязнение атмосферы рассеивающими свет веществами, теплообме...
  (читать дальше)

Как уничтожить раковые клетки их же оружием
Онкологи показали, как, блокируя ключевой фермент, помогающий конвертировать глюкозу в энергию, можно создать условия для уничтожения клеток рака простаты. Открытию посвящена статья, опубликованная в журнале Cancer Discovery. Глюкоза — основной источник энергии для всех клеток. А поскольку раковые клетки делятся намного активнее здоровых, им приходится расходовать не в пример больше этого важног...
  (читать дальше)

Установлен молекулярный механизм синдрома Линча
Когда клеточная система, корректирующая ошибки ДНК, сталкивается со сбоями в геноме, в бой бросается целая свора протеинов, чтобы растерзать ошибочный фрагмент и заполнить освободившееся место правильными нуклеотидами. Один из таких протеинов, эндонуклеаза MutL, разрезает неправильную последовательность ДНК при непосредственном участии АТФ, энергетической разменной монеты клетки. Однако точный мех...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)