По мнению многих астрофизиков, гипотетические черные дыры микроскопических или даже субатомных размеров вполне могут оказаться в Солнечной системе, в том числе на Земле. Это означает, что такие объекты теоретически способны проникнуть в организм человека. Недавно ученый попытался рассчитать, насколько серьезными окажутся последствия такого события
В космосе наблюдают черные дыры двух разновидностей: сжавшиеся до такой степени бывшие ядра «умерших» массивных звезд называют черными дырами звездных масс, а черные дыры в центрах галактик — сверхмассивными, они заключают в себе миллионы и даже миллиарды масс Солнца. В шаровых звездных скоплениях пытаются обнаружить предполагаемые черные дыры промежуточных, средних масс. Но есть гипотеза о черных дырах, которые невозможно рассмотреть через телескоп, — так называемых первичных.
Их так именуют, потому что, по версии Стивена Хокинга и многих других астрофизиков, они появились в космосе первыми: вскоре после Большого взрыва Вселенная еще мало расширилась, была компактной, поэтому возникший в ней повсеместно водород был заключен в очень тесное пространство.
Ученые предполагают, что вещество было настолько плотным, что от давления всюду «схлопывалось» в бесчисленное множество черных дыр микроскопических размеров. По подозрению Хокинга, именно совокупность таких объектов составляет ту самую темную материю, которую пытаются обнаружить уже многие годы.
Как предполагают исследователи, первичная черная дыра должна иметь массу астероида или даже целой планеты. При этом в диаметре она может быть меньше атома. Хокинг надеялся, что однажды эти объекты удастся обнаружить благодаря квантовым эффектам: еще советские астрофизики Владимир Грибов и Яков Зельдович допускали, что способности квантовых частиц позволяют им выходить из-за горизонта событий, за счет этого черная дыра должна все время незаметно терять массу. Британский астрофизик развил эту идею и представил гипотезу об излучении черных дыр, с тех пор это явление известно как излучение Хокинга.
По расчетам, из-за излучения Хокинга первичные черные дыры с массой менее 100 миллиардов тонн уже не могли бы сохраниться к сегодняшнему дню, но более внушительные есть смысл поискать, скажем, в окрестностях нашего галактического диска — в гало Млечного Пути.
К сожалению, пока не найдено явных признаков существования первичных черных дыр, даже их теоретическая возможность оспаривается. Тем не менее гипотеза по-прежнему имеет большое количество сторонников, и присутствие этих объектов не исключают даже в Солнечной системе. Более того, ученые пытаются выяснить возможные последствия их появления на Земле или внутри планеты.
Например, физики рассчитали, что при пролете такой маленькой черной дыры сквозь недра Земли может возникнуть вполне заметное сейсмическое явление. Есть даже предположение, что первичные черные дыры могут накапливаться в земном ядре и создать в нем «полость».
Недавно астрофизик из Университета Вандербильта (США) Роберт Дж. Шеррер (Robert J. Scherrer) решил продолжить эту мысль и задался вопросом, что будет при пролете крошечной черной дыры через тело человека. Своими расчетами он поделился в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.
Исследователь объяснил, что возможны два типа заметного воздействия промчавшейся через человека первичной черной дыры: разрушение тканей сверхзвуковой ударной волной и распад клеток мозга под действием гравитационных приливных сил объекта атомарных размеров, который «весит» как целый астероид.
По расчетам ученого, первичная черная дыра пролетит сквозь весь головной мозг за миллионную долю секунды. Он подчеркнул, что этот орган очень устойчив к воздействию в таком малом масштабе. В любом случае астрофизик считает более опасной ударную волну.
Впрочем, вычисления показывают, что минимальная масса первичной черной дыры для гибели человека или нанесения ему серьезного вреда составляет 140 миллиардов тонн. Для сравнения, 525-километровый астероид Веста «весит» 260 миллиардов тонн. Считается, что столь массивные мини-черные дыры слишком редки, чтобы их можно было опасаться. Вероятность столкновения человека с таким объектом оценивается в 10⁻¹⁸ событий в год, то есть она абсолютно ничтожна.