سیاه‌چاله‌های باستانی ممکن است در اشیاء روزمره پنهان شده باشند: مطالعه
ما معمولاً تصور می‌کنیم که یک ستاره‌ی عظیم پس از فروپاشی گرانشی به یک سیاه‌چاله تبدیل می‌شود. اما نوع دیگری از سیاه‌چاله وجود دارد که می‌توانسته پس از آشوبی که در پی انفجار بزرگ رخ داده، شکل بگیرد: سیاه‌چاله‌ی ابتدایی.
این سیاه‌چاله‌های باستانی ممکن است بسیار کوچکتر از آنهایی باشند که از ستاره‌ها تشکیل می‌شوند. برخی دانشمندان حتی نظریه می‌دهند که آنها می‌توانند ماده‌ی تاریک دست‌نیافتنی که بخش عمده‌ای از جرم جهان را تشکیل می‌دهد، باشند.
اما به‌رغم دهه‌ها جستجو، هیچ‌کس تاکنون یک سیاه‌چاله‌ی ابتدایی را به‌طور مستقیم مشاهده نکرده است. اکنون، نظریه‌ای جدید پیشنهاد می‌دهد که ممکن است آنها را در غیرمنتظره‌ترین مکان‌ها بیابیم.
سیارات و اشیاء روزمره می‌توانند کلید شناسایی سیاه‌چاله‌های ابتدایی (PBH) باشند.
«ما باید به خارج از چارچوب فکر کنیم زیرا آنچه تاکنون برای یافتن سیاه‌چاله‌های ابتدایی انجام شده، کار نکرده است،» گفت دجان استویکوویچ، همکار نویسنده‌ی مطالعه از دانشگاه بوفالو.
نشانه‌های سیاه‌چاله
مطالعه پیشنهاد می‌دهد که سیاه‌چاله‌های ابتدایی می‌توانند دو نشانه مشخص بر جا بگذارند.
یک سیاه‌چاله که در داخل یک جسم آسمانی بزرگ به دام افتاده می‌تواند هسته‌اش را مصرف کرده و یک پوسته‌ی خالی بر جای بگذارد.
یا، اگر یک سیاه‌چاله از ماده‌ای جامد عبور کند، می‌تواند یک تونل کوچک و مستقیم را بر جا بگذارد. این تونل‌ها ممکن است در مواد روزمره‌ای مانند سنگ، فلز و حتی شیشه یافت شوند.
محققان اشاره می‌کنند که حتی اگر یک سیاه‌چاله‌ی ابتدایی از زمین نیز عبور کند، تهدیدی برای انسان‌ها نخواهد داشت.
«احتمال یافتن این نشانه‌ها کم است، اما جستجو برای آنها نیازی به منابع زیادی ندارد و بازده احتمالی، اولین شواهد یک سیاه‌چاله‌ی ابتدایی، بسیار زیاد خواهد بود،» گفت استویکوویچ.
احتمال کم است
مطالعه بیشترین اندازه‌ی یک سیاره‌ی توخالی را مشخص کرد که می‌تواند وجود داشته باشد بدون اینکه فرو بریزد. علاوه بر این، احتمال عبور یک سیاه‌چاله‌ی ابتدایی از یک جسم زمینی را محاسبه کرد.
آنها پیشنهاد می‌دهند که هر سیاره‌ی توخالی که توسط یک سیاه‌چاله‌ی ابتدایی شکل گرفته است، باید به‌طور قابل‌‌توجهی کوچکتر از زمین باشد، بزرگ‌تر از یک‌دهم اندازه‌ی آن نباشد.
«اگر بزرگ‌تر از این باشد، فرو می‌ریزد،» افزود استویکوویچ.
از طریق تحلیل الگوهای مداری اجرام آسمانی، ستاره‌شناسان می‌توانند جرم و چگالی آنها را تعیین کنند که می‌تواند وجود اشیاء توخالی را نشان دهد.
«اگر چگالی جسم برای اندازه‌اش بسیار کم باشد، این نشان خوبی است که توخالی است،» گفت استویکوویچ.
علاوه بر این، مطالعه پیشنهاد می‌دهد که سیاه‌چاله‌های ابتدایی می‌توانند تونل‌های میکروسکوپی بر جای بگذارند هنگامی که از اجسام جامد عبور می‌کنند. این تونل‌ها، که ممکن است به باریکی 0.1 میکرون باشند، می‌توانند در مواد روزمره‌ای مانند سنگ و فلز یافت شوند.
استویچوویچ پیشنهاد می‌کند که به‌دنبال این تونل‌های موجود در مواد باستانی، مانند ساختمان‌های قرن‌ها قدیمی یا سنگ‌های میلیارد ساله بگردید.
با این حال، احتمال اینکه یک سیاه‌چاله‌ی ابتدایی یک سنگ میلیارد ساله را شکاف دهد، به‌طور فوق‌العاده‌ای کم است — با احتمالی برابر با 0.000001.
«باید به هزینه‌ی این عمل نسبت به فایده‌اش نگاه کنید. آیا هزینه‌ی زیادی برای انجام این کار وجود دارد؟ نه، وجود ندارد،» استویچوویچ اشاره کرد.
علاوه بر این، احتمال عبور یک سیاه‌چاله‌ی ابتدایی از یک شخص به‌طور فوق‌العاده‌ای کم است. حتی اگر چنین شود، احتمالاً بی‌ضرر خواهد بود.
بافت انسانی، برخلاف سنگ، دارای انعطاف‌پذیری خاصی است که از پاره شدن توسط یک PBH جلوگیری می‌کند.
محققان تاکید می‌کنند که مطالعات نظری برای پیشرفت درک ما از جهان حیاتی هستند.
با این حال، حوزه‌ی فیزیک در حال حاضر با چالش‌های مهمی مواجه است، از جمله ماهیت ماده‌ی تاریک.
«باهوش‌ترین آدم‌های روی کره‌ی زمین به مدت 80 سال روی این مسائل کار کرده‌اند و هنوز حل نشده‌اند. ما به یک توسعه‌ی ساده از مدل‌های موجود نیازی نداریم. احتمالاً به یک چارچوب کاملاً جدید نیاز داریم،» استویچوویچ در بیانیه‌ای مطبوعاتی نتیجه‌گیری کرد.
