신비한 고대 블랙홀은 태어난 이래 우주의 운명을 형성했을 것입니다. 방법은 다음과 같습니다

별 사이에는 숨겨진 블랙홀 떼가 있습니다. 그들은 시간의 새벽부터 조용히 있었고 우주의 진화에 미묘하게 영향을 미치지 않았습니다. 그들 없이는 별도없고 행성이없고 우주의 경이로움에 감탄할 생명이 없습니다. 이제 처음으로, 우리는 마침내 그들을 찾을 수있는 도구를 가지고있을 것입니다.

블랙홀은 천문학에서 가장 유명한 대상 중 하나입니다. 그들의 중력이 너무 극단적이어서 너무 가까이 모험을하면 탈출이 불가능합니다. 블랙홀에는 크기가 다르지만 일반적으로 우리의 태양보다 훨씬 더 큰 gargantuan 몬스터입니다.

그들은 보통 우리에게 드러나기 위해 빛이 탈출 할 수 없기 때문에 일반적으로 숨겨져 있습니다. 그러나 우리는 블랙홀을 충돌하여 신호를 감지 한 Ligo 및 Virgo와 같은 중력파 탐지기 덕분에 그것들을 보았습니다. 우리는이 우주 트랩 도어가 존재한다고 확신하지 못했습니다.

그러나 여전히 이론적으로 남아있는 블랙홀의 한 가지 유형이 있으며, 장기적인 우주론 수수께끼를 해결할 수있는 블랙홀이 있습니다.

빅뱅 직후에 새로운 우주 밀도에 약간의 변동이있었습니다. 질량이 표준 위에있는 경우, 재료가 무너져 미니 블랙홀을 형성 할 수있었습니다. 우주 자체만큼이나 주변에 있었던 것처럼,이 블랙홀은 '원시적'블랙홀이라고 불립니다.

이론적 모델에 따르면, 원시 블랙홀은 광범위한 질량을 가질 수 있습니다. 그들은 속눈썹보다 가볍거나 별보다 무겁습니다. 지금까지 우리는 관찰을 통해 일부 질량을 배제 할 수 있었으며, 원시 블랙홀을위한 두 가지 가능한 질량 범위 또는 '창'을 열었습니다.

원시 블랙홀에 대해 자세히 알아보십시오 :

• 새로 발견 된 블랙홀이 "첫 번째 별과 은하 전에"형성 될 수있었습니다.
• 중력파는 원시적 인 블랙홀을 가리 킵니다

이란의 샤리프 (Sharif University)의 천체 물리학 자이자 우주 학자 인 소프 라브 라 바르 (Sohrab Rahvar) 교수는“두 개의 창문은 1 개의 달량 [1 개의 달량 =우리 달의 질량]과 수십 개의 태양열 질량 [1 개의 태양 질량 =태양의 질량]입니다.

이 숨겨진 미니어처 블랙홀 인구가 존재한다면, 그들은 천문학 자들이 생각하는 보이지 않는 접착제가 우리 자신의 은하계처럼 은하계를 함께 유지하는 데 도움이되는 보이지 않는 접착제를 설명 할 수 있습니다. 그것은 호의에서 벗어난 아이디어이지만 이제는 다시 트랙션을 얻고 있습니다. 특히 암흑 물질이 무엇인지에 대한 전통적인 개념이 계속 공백을 그립니다.

스위스 제네바 대학교 (University of Geneva)의 박사 과정 학생 가브리엘 프란시 올리 니 (Gabriel Franciolini)는 암흑 물질의 진정한 정체성에 대한 한 눈으로 빅뱅 이후 원시 블랙홀의 생산을 다시 모색하고있다.

상향? "그곳에는 수백 배 더 많은 원시 블랙홀이있을 수 있습니다."라고 그는 말합니다. "원시 블랙홀을 통해 모든 암흑 물질을 설명 할 수 있습니다." 만약 그들이 달의 덩어리에 질량이 있다면, 달의 덩어리 아래에있는 경우, 직경이 1 분의 1 미만인 사람 머리의 너비에 대해

이 경우, 각각의 원시 블랙홀은 작지만, 함께 은하가 날아가는 것을 막기에 충분한 중력을 제공 할 수 있습니다. 우리 은하수와 같은 은하계가 칙칙한 접착제 블랙홀로 가득 차 있다면 어디에나 있어야합니다. 하버드 대학교 (Harvard University)의 이론적 천체 물리학자인 아미르 시라 즈 (Amir Siraj)는 우리 태양계 외곽에 숨어있을 가능성조차 있다고 생각합니다.

태양계에 블랙홀이 있습니까?

10 년 정도 동안 천문학 자들은 명왕성 너머의 작은 물체의 궤도에 당황했습니다. 태양 주위의 경로는 꽤 무작위이어야하지만 조직화 된 것처럼 보입니다. 마치 무언가가 비슷한 궤적에 그들을 목격하는 것처럼 보입니다. 그러나 무엇?

Siraj는“이것은 아마도 행성 일 가능성이 높습니다. Nine Nine이라는 더빙 된 것은 1846 년에 해왕성이 등록부에 추가 된 이후로 새로 발견 된 최초의 행성이 될 것입니다 (명왕성은 1930 년에 발견 된 지구라고 불렸지만 나중에는 2006 년에 Dwarf Planet Status로 강등되었습니다). 그러나 광범위한 지속적인 검색으로 인해 그러한 세상의 눈에 띄는 신호를 찾지 못했습니다.

Siraj는“직접 검색이 계속 실패하면 원시 블랙홀이 옵션이됩니다. 결국, Arthur Conan Doyle의 가상의 형사 Sherlock Holmes는 유명하게 말했듯이, 일단 당신이 불가능한 것을 제거하면, 남아있는 것이 무엇이든, 아무리 불가능하더라도 진실이어야합니다.

우리는 명왕성을 넘어서 물체의 클러스터 된 궤도를 설명 해야하는 중력이 얼마나 많은지 알고 있습니다. 그 중력이 원시 블랙홀에 의해 제공되는 경우, 그것은 단지 자몽의 직경 일뿐입니다. 그러나 작은 크기에도 불구하고 여전히 지구보다 약 10 배 더 무겁습니다. 이것이 실제로 진행되는 일이라면 외부 태양계의 망원경 트롤이 지금까지 비워 졌다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

Siraj는 우리가 볼 수있는 방법이 있다고 생각합니다. 부모님 집의 어린 시절 침실에 머물면서 첫 번째 코비드 잠금 기간 동안 그에게 온 아이디어입니다.

"블랙홀은 때때로 accretion flare를 생성해야합니다."라고 그는 설명합니다. 다시 말해서, 자몽 크기의 물체가 지나가는 혜성을 올라 가면 플래시가 보일 것입니다. 이러한 사건은 2 차 세계 대전이 끝날 때 일본에서 떨어진 원자 폭탄의 에너지의 몇 %를 방출 할 것입니다.

플래시는 강렬 할 수 있지만 태양계의 역류에서 멀리 떨어져 있습니다. 그것은 지구에 도달 할 때 빛을 꽤 희미하게 만듭니다. 그럼에도 불구하고 온라인에 올라야 할 새로운 망원경이 있습니다. Siraj는“플레어는 베라 루빈 천문대의 탐지 한계에 맞습니다. "외부 태양계의 원시 블랙홀을 배제하기위한 완벽한 도구입니다." 전망대는 2023 년 말에 적절한 관찰을 시작해야합니다.

원시 블랙홀이 그곳에있는 것으로 판명되면 태양이 은하 중심 주위의 궤도를 궤도로 옮길 때 태양이 은하수의 지뢰밭을 통해 우리를 끌고 있다는 사실 때문에 태양계에 들어갔을 것입니다. 어떤 이유로 든 이것은이 하나가 붙어 있었지만 원시 블랙홀이 더 나아가 내부 태양계로 들어갈 수 있었습니까? 라바르는 확실히 그렇게 생각합니다. 그는 지구의 4.54 억 년 역사에서 지구를 통과하는 원시 블랙홀의 기회를 계산했습니다.

"그 확률은 10 억 년 당 1 개의 구절입니다."라고 그는 말합니다. 그가 옳다면, 우리는 4 번의 별도의 경우 원시적 인 블랙홀에 충격을 받았습니다. Rahvar의 계산은 100 %의 암흑 물질이 서브 루나 질량 원시 블랙홀로 만들어 졌다고 가정합니다. 그들이 암흑 물질의 4 분의 1을 구성하더라도, 지구는 여전히 원시적 인 블랙홀을 한 번에 만났고 다시 그렇게 할 것입니다.

우리 지구는 블랙홀에 부딪히는 묵시적으로 들리지만 반드시는 아닙니다. 결국 우리는 여전히 여기 있습니다. 최악의 결과는 원시 블랙홀이 지구의 핵심에 정착한다는 것입니다. 라바르는“블랙홀은 지구의 모든 문제를 삼키기 시작하고 자라며 유한 한 시간이 지나면 지구가 블랙홀로 무너질 것”이라고

다행스럽게도 Rahvar의 계산에 따르면 지구 내부에 블랙홀을 덫에 걸릴 확률은 거의 0입니다. 더 큰 것은 블랙홀이 지구를 똑바로 지나가고 다른 쪽에서 떠오르고 우주를 통과하는 여행을 계속할 것입니다. 그러나 그것이 당신을 통과하는 경우 결과는 예쁘지 않습니다.

블랙홀이 실제로 지구를 통과했는지 어떻게 알 수 있습니까? Rahvar는“지구를 통과하는 동안 지구의 내부를 가열 할 수 있습니다. 이것은 블랙홀의 경로를 나타내는 직선을 따라 바위에서 녹는 흔적으로 나타날 수 있습니다. 그러나 Rahvar는 지구 전체 역사상 최대 4 배만 발생 했으므로 이러한 흔적을 발견하기가 매우 어려울 것이라고 경고합니다.

중력파가 원시 블랙홀을 찾을 수있는 방법

그렇다면 원시 블랙홀이 실제로 존재한다는 것을 어떻게 증명할 수 있습니까? Franciolini는 대답이 우리가 일반적인 블랙홀이 존재한다는 것을 증명 한 것과 같은 방식이라고 생각합니다 :중력파. 2015 년에 처음으로 관찰 된 중력파는 우주 자체의 직물에 잔물결이 있습니다.

우리가 지금까지 감지 한 중력파는 일반 블랙홀과 중성자 별과 같은 소형 물체 사이의 충돌에서 비롯되었습니다. 아니면 적어도 그것은 기존의 지혜입니다. Franciolini는 확실하지 않습니다. "사건의 상당 부분이 원시적 인 기원 일 수있다"고 그는 말한다.

이제 우리는 상부 질량 창에있는 원시적 인 블랙홀 - 수십 태양열의 무게에 대해 이야기하고 있습니다. 우리는이 질량 범위의 원시적 인 블랙홀이 암흑 물질의 10 % 이상을 구성 할 수 없다는 '중력 렌즈'라는 효과를 알고 있습니다. 중력 렌즈는 전경 물체 (예 :블랙홀)가 배경 물체 (별과 같은)의 빛을 확대하는 곳입니다. 주위에 큰 원시적 인 블랙홀이 많이 있다면 우리는 우리보다 더 많은 사건을 볼 것입니다. 따라서 10 % 천장.

Franciolini에 따르면, 큰 원시 블랙홀이 암흑 물질의 0.1 %에 불과하다면, 그들은 일반적인 블랙홀과 같은 속도로 서로 합쳐질 것입니다. 우리가 후자를 볼 수 있다면, 우리는 이미 전자를 본 기회가 있습니다. 다시 말해, 우리는 이미 두 개의 큰 원시 블랙홀을 충돌 시켰으며 대신 두 개의 일반 블랙홀이라고 잘못 가정했습니다. Franciolini는“두 가지 시나리오를 풀어야합니다. "그게 도전입니다."

최근의 중력파 사건 중 하나는 특히 흥미 롭습니다 :GW190521. 그것은 2019 년 5 월 21 일에 발견되었다는 사실에서 그 이름을 가져 왔으며,이 발견은 2020 년 9 월에 발표되었습니다.이 두 개의 블랙홀 합병은 140 개의 태양열에서 스케일을 팁하는 단일 블랙홀을 생성했습니다. 그것은 중간 블랙홀로 분류하기에 충분히 큽니다.

Franciolini에 따르면, 일반적인 블랙홀과의 괴물 합병의 존재를 설명하기가 더 어렵다고합니다. 그것은 대신 원시 기원의 가능성에 대한 문을 열어줍니다. Franciolini는“데이터는 원시적 인 블랙홀이 있다는 생각을 뒷받침합니다. 그러나 우리는 이론적 측면에서 더 많은 데이터와 더 많은 작업이 필요합니다.”

우리는 이미 중력파 감지기 네트워크를 구축하고 있기 때문에 해당 데이터의 홍수를 너무 오래 기다릴 필요가 없습니다. 일본의 카미오카 중력파 탐지기 (카그라)는 코비드 전염병과 허리케인 IDA로 인해 약간의 좌절이 끝난 후 곧 리고와 처녀 자리와 힘을 합쳐질 것입니다. 이번 10 년 후반 인도의 새로운 리고 탐지기에 대한 계획이 진행 중입니다.

전 세계에 4 개의 탐지기가 퍼지면서 천문학자는 하늘 전체에서 중력파 사건을 찾아 낼 수 있습니다. 지금 그들은 하늘의 절반으로 제한됩니다.

새로운 중력파 감지기는보다 정확한 데이터로 더 많은 블랙홀 합병 이벤트를 가져와야합니다. Franciolini와 같은 연구원들은 원시적 인 블랙홀의 징후에 대해이 데이터를 빗기를 간절히 원합니다. 아마도 우리는이 고대의 보이지 않는 유물이 우주의 진화를 조용히 조종하고, 은하를 함께 묶고, 우리가 처음에 중력파 탐지기를 구축 할 수있는 단계를 설정했는지 알 수 있습니다.

원시 블랙홀에 맞으면 어떻게 될까요?

즉, 당신은 당신이 FORTUNE의 바보가되면 끔찍한 시간을 보내고 있습니다. 원시 블랙홀은 몸에 10 마이크로 초만 있지만 160km/s (빛 속도의 0.05 %)로 이동합니다. 블랙홀은 원자보다 1,000 배 더 넓지 만 유명한 중력 브랜드가 있습니다.

하버드 대학교 (Harvard University)의 존경받는 이론적 물리학자인 아비 로브 (Avi Loeb) 교수에 따르면, 몸을 몇 인치 정도 줄이는 것으로 충분하다. 블랙홀이 그들이 거주하는 공간의 직물을 뒤틀 으면서 모든 내부 장기가 왜곡됩니다. 그것은 고통스러운 죽음으로 이어질 것입니다. 그래도‘여기 거짓말 - [이름 삽입] - 블랙홀에 의해 살해된다 ''를 상상해보십시오.

블랙홀에 대해 자세히 알아보십시오 :

• 블랙홀에 빠지면 일어날 수있는 일이 있습니다
• 생명은 블랙홀 주위에 존재할 수 있습니까?

• 이 기사는 BBC Science Focus Magazine의 370 호에 처음 등장했습니다. - 여기에서 구독하는 방법을 알아보십시오