De minuscules trous noirs pourraient avoir laissé des tunnels à l’intérieur des roches terrestres

Deux cosmologistes imaginatifs ont une excellente nouvelle pour tout le monde : si un trou noir primordial traverse votre corps, vous ne mourrez probablement pas.

Cette assurance inattendue fait partie de leur hypothèse plus large sur l’endroit où les scientifiques pourraient trouver des trous noirs primordiaux (PBH) : d’anciens trous noirs théoriques minuscules et de haute densité. Dans une étude publiée dans le numéro de décembre de Physique de l'univers sombre et disponibles en ligne depuis septembre, les cosmologistes suggèrent que des preuves de PBH pourraient être présentes dans les corps célestes creux, ainsi que dans les objets ici même sur Terre.

« Nous devons sortir des sentiers battus car ce qui a été fait auparavant pour trouver les trous noirs primordiaux n'a pas fonctionné », a déclaré Dejan Stojkovic de l'Université de Buffalo, qui a co-écrit l'étude, dans un communiqué de l'université.

Les trous noirs « familiers », si on peut les appeler ainsi, se forment généralement à la suite d’étoiles mourantes qui s’effondrent vers l’intérieur. Les trous noirs primordiaux, en revanche, auraient pu se former peu de temps après le Big Bang, lorsque des zones d'espace dense se sont également effondrées vers l'intérieur, avant même l'existence des étoiles. primordial partie.

Les scientifiques théorisent l’existence des PBH depuis des décennies, mais n’en ont jamais réellement observé. Selon l'étude, certains chercheurs suggèrent même que les PBH pourraient être la matière noire elle-même (la substance mystérieuse qui représente 85 % de la masse de l'univers). « Les petits trous noirs primordiaux (PBH) sont peut-être les reliques les plus intéressantes et les plus intrigantes du premier univers », ont écrit les chercheurs dans l'étude.

Stojkovic et son collègue ont calculé que si un PBH très rapide d'une masse de 2,2 x 10^19 livres (soit 22 suivis de 18 zéros) traversait un objet solide, il laisserait derrière lui un tunnel de 0,1 micron d'épaisseur. C'est petit, mais toujours visible avec des microscopes puissants, ce qui signifie que nous pourrions étudier les objets qui nous entourent pour trouver des preuves de leur existence.

Les objets plus anciens ont plus de chances de porter un tunnel PBH, selon les cosmologues. Les « chances les plus élevées » sont encore assez minces – ils ont calculé que la probabilité qu’un PBH traverse un rocher vieux d’un milliard d’années est de 0,000001 pour cent – ​​mais pas nulle.

« Les chances de trouver ces signatures sont faibles, mais les rechercher ne nécessiterait pas beaucoup de ressources et le gain potentiel, la première preuve d'un trou noir primordial, serait immense », a expliqué Stojkovic dans le communiqué.

Cela nous ramène aux chances qu’un PBH fouille votre corps, qui sont encore plus faibles que celles d’un PBH qui traverse une roche vieille d’un milliard d’années. Même si cela se produisait, les chercheurs sont convaincus que vous ne subiriez pas de blessures importantes, car les tissus humains ont une faible tension, ce qui signifie que le PBH passerait probablement sans se déchirer.

« Si un projectile se déplace dans un milieu à une vitesse supérieure à la vitesse du son, la structure moléculaire du milieu n'a pas le temps de réagir », a déclaré Stojkovic. « Jetez une pierre à travers une fenêtre, elle risque de se briser. Tirez sur une fenêtre avec une arme à feu, cela risque de ne laisser qu'un trou. La vitesse d'un PBH l'empêcherait également de libérer une grande partie de son énergie cinétique dans votre corps.

Stojkovic et son collègue De-Chang Dai de l'Université nationale Dong Hwa et de l'Université Case Western Reserve suggèrent également de rechercher des preuves de PBH dans des corps célestes dont les masses sont étonnamment faibles. Ils postulent que si un PBH traversait un corps tel qu’une planète, une lune ou un astéroïde doté d’un noyau liquide, il pourrait rester piégé à l’intérieur et aspirer son centre, le creusant jusqu’à ce qu’un impact externe le déloge.

« Si l'objet possède un noyau central liquide, alors un PBH capturé peut absorber le noyau liquide, dont la densité est supérieure à la densité de la couche solide externe », a expliqué Stojkovic. D’un autre côté, les corps célestes sans noyau liquide porteraient des micro-tunnels similaires à ceux des objets solides sur Terre.

En conséquence, le duo suggère aux astronomes de rechercher des corps célestes dont les densités (qui peuvent être calculées à partir de leur orbite) sont nettement inférieures à celles attendues. Ils devraient également être inférieurs à un dixième du rayon de la Terre, car tout ce qui est plus gros s'effondrerait sur lui-même.

Bien que ces paramètres soient, selon les propres termes de Stojkovic, « hors des sentiers battus », les chercheurs soulignent que de telles études théoriques sont nécessaires. « Les personnes les plus intelligentes de la planète travaillent sur ces problèmes depuis 80 ans et ne les ont pas encore résolus », a-t-il déclaré. « Nous n'avons pas besoin d'une simple extension des modèles existants. Nous avons probablement besoin d’un tout nouveau cadre.

Même si la personne moyenne ne participera pas à la nouvelle chasse aux trous noirs primordiaux, c'est votre signe pour alerter la communauté scientifique si quelque chose d'inattendu traverse votre corps.