หลุมดำดึกดำบรรพ์ (PBH) อาจถูกจับโดยดาวเคราะห์หินและดาวเคราะห์น้อย ซึ่งพวกมันอาจกินแกนกลางของเหลวและปล่อยให้พวกมันกลวง ทีมนักฟิสิกส์แนะนำ
ในยุคปัจจุบันของจักรวาล หลุมดำก่อตัวขึ้นเมื่อมีดาวฤกษ์ขนาดมหึมาเชื้อเพลิงหมดและพังทลายลงภายใต้แรงโน้มถ่วงของตัวเอง นี่เป็นการจำกัดว่าหลุมดำดาวฤกษ์จะมีขนาดเล็กเพียงใดในเอกภพปัจจุบัน พวกมันต้องก่อตัวจากมวลจำนวนมากที่ควบแน่นจนกลายเป็นบริเวณเล็กๆ แห่งหนึ่ง และเกิดขึ้นจากดาวฤกษ์ที่มีมวลประมาณ 20 เท่าของมวลดวงอาทิตย์เท่านั้น
ในทางกลับกัน หลุมดำดึกดำบรรพ์เป็นหลุมดำสมมุติที่ถูกเสนอให้ก่อตัวในช่วงไม่กี่วินาทีแรกของจักรวาล เมื่อทุกสิ่งที่จะสร้างดวงดาวและกาแลคซีถูกอัดแน่นเข้าด้วยกันมากขึ้น
“ในขณะนั้น ถุงวัสดุร้อนอาจมีความหนาแน่นพอที่จะก่อตัวเป็นหลุมดำ อาจมีมวลน้อยกว่าคลิปหนีบกระดาษ 100,000 เท่าถึง 100,000 เท่าของดวงอาทิตย์”นาซ่าอธิบาย- “จากนั้นเมื่อเอกภพขยายตัวและเย็นลงอย่างรวดเร็ว เงื่อนไขในการก่อตัวของหลุมดำในลักษณะนี้ก็สิ้นสุดลง” หากพวกมันก่อตัวขึ้น และเราไม่เคยตรวจพบเลย เป็นไปได้ว่าพวกเขาอาจจะยังคงอยู่ข้างนอกนั้น
หลุมดำในยุคดึกดำบรรพ์เหล่านี้ได้รับการเสนอชื่อให้เป็นตัวเลือกสำหรับสสารมืด แม้ว่าเราจะไม่เคยตรวจพบเลยจนถึงปัจจุบัน ในรายงานฉบับใหม่ ทีมงานได้แนะนำวิธีการค้นหาพวกเขา โดยการค้นหาดาวเคราะห์หรือดาวเคราะห์น้อยที่พวกมันเข้าไปและขุดออกมา
แนวคิดนี้ค่อนข้างง่าย หากพวกมันมีอยู่และกำลังท่องไปในจักรวาล หลุมดำยุคดึกดำบรรพ์อาจติดอยู่ภายในวัตถุระหว่างหรือหลังการก่อตัวของมัน
“หากวัตถุมีแกนกลางที่เป็นของเหลว PBH ที่จับได้ก็สามารถดูดซับแกนของเหลวซึ่งมีความหนาแน่นสูงกว่าความหนาแน่นของชั้นของแข็งด้านนอกได้” Dejan Stojkovic ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยบัฟฟาโลวิทยาลัยศิลปะและวิทยาศาสตร์ อธิบายไว้ในกคำแถลง-
หลังจากเจาะแกนกลางออก PBH อาจหลุดออกจากเหตุการณ์ปะทะ โดยทิ้งโครงสร้างกลวงไว้เบื้องหลัง แม้ว่าคุณอาจคาดหวังได้อย่างสมเหตุสมผลว่าโครงสร้างดังกล่าวจะไม่เสถียร เมื่อพิจารณาจากความแข็งแรงและแรงตึงผิวของวัสดุธรรมชาติ เช่น หินแกรนิตและเหล็ก ทีมงานพบว่าโครงสร้างดังกล่าวอาจมีความเสถียรได้หากวัตถุดังกล่าวมีรัศมีน้อยกว่าหนึ่งในสิบของรัศมีโลก
“ถ้ามันใหญ่กว่านั้น มันก็จะพังทลาย” สตอยโควิชกล่าวเสริม
นอกจากนี้ PBH ยังสามารถทะลุผ่านวัตถุได้โดยไม่สร้างความเสียหายมากเกินไป หรือเจาะออกจากด้านใน
“อาจเป็นไปได้ด้วยว่าวัตถุอย่างดาวเคราะห์น้อยนั้นแข็งอย่างสมบูรณ์โดยไม่มีแกนกลางของเหลว ในกรณีนี้ ปฏิสัมพันธ์กับ PBH จะไม่ส่งผลให้เกิดทรงกลมกลวง” ทีมงานเขียนในการศึกษาของพวกเขา เนื่องจากหน้าตัดของ [PBHs] ขนาดเล็กมีขนาดเล็กมาก PBH ที่เร็วพอจึงมีแนวโน้มที่จะสร้างอุโมงค์ตรงหลังจากผ่านดาวเคราะห์น้อย ดังนั้น การมีอยู่ของอุโมงค์ตรงในดาวเคราะห์น้อยอาจเป็นสัญญาณของ ปฏิสัมพันธ์กับ PBH"
แม้ว่าแนวคิดนี้จะฟังดูเล็กน้อย แต่มันก็ช่วยให้นักดาราศาสตร์มีบางสิ่งบางอย่างในการค้นหา
น่าสนใจที่ดาวเคราะห์น้อยบางดวงเช่น Bennu และ Ryugu อาจเป็นโพรงเนื่องจากมีความหนาแน่นมวลต่ำ แม้ว่าคำอธิบายที่เป็นไปได้มากที่สุดสำหรับความหนาแน่นต่ำคือโครงสร้างกองเศษหินหรืออิฐ การค้นพบและคุณสมบัติที่วัดได้บอกเป็นนัยว่า เทคนิคการค้นหาดาวเคราะห์น้อยประเภทนี้มีอยู่แล้ว”
การค้นหาลายเซ็นบนโลกจริงๆ อาจจะง่ายกว่าเล็กน้อย โดยทีมงานแนะนำว่า PBH เล็กๆ ที่ผ่านโลกจะออกจากอุโมงค์เล็กๆ ด้วยวิธีการตรวจจับที่ง่ายที่สุด เราอาจมองหารูเหล่านี้ในหินและโครงสร้างเก่าๆ หรือแม้แต่โดยการตรวจสอบแผ่นโลหะแบนขนาดใหญ่เพื่อหาอุโมงค์เล็กๆ เมื่อเวลาผ่านไป
“โอกาสในการค้นพบลายเซ็นเหล่านี้มีน้อย แต่การค้นหาพวกมันไม่จำเป็นต้องใช้ทรัพยากรมากนัก และผลตอบแทนที่เป็นไปได้ ซึ่งเป็นหลักฐานแรกของหลุมดำยุคดึกดำบรรพ์นั้นจะมีมหาศาล” สโตจโควิชกล่าวเสริม “เราต้องคิดนอกกรอบเพราะสิ่งที่ทำเพื่อค้นหาหลุมดำในยุคดึกดำบรรพ์ก่อนหน้านี้ไม่ได้ผล”
ในฐานะท็อปเปอร์ ทีมงานแนะนำว่าหลุมดำเหล่านี้สามารถทะลุผ่านร่างกายของคุณโดยที่คุณไม่รู้ตัว
“แม้ว่าพลังงานจลน์ของมันจะมีขนาดใหญ่มาก แต่พลังงานที่มันสามารถปล่อยออกมาได้ในระหว่างการชนกับร่างกายมนุษย์นั้นมีน้อย” ทีมงานเขียน “เนื่องจากความตึงเครียดของเนื้อเยื่อของมนุษย์มีน้อย มันจะไม่ทำให้เนื้อเยื่อขาดออกจากกัน”
การศึกษานี้ตีพิมพ์ในวารสารฟิสิกส์ของจักรวาลมืด-
