Minuscule trous noirs qui peut creuser des planètes entières pourrait creuser des tunnels à travers des objets sur Terre, selon une nouvelle étude théorique folle. Ces hypothétiques missiles spatio-temporels pourraient laisser des traces microscopiques de leur passage dans les objets du quotidien et même dans notre propre corps, suggèrent les nouvelles recherches.
Formé dans la lueur ardente du Big Bangles trous noirs primordiaux (PBH) sont l’un des candidats pour matière noire — la substance mystérieuse et invisible qui constitue 85 % de la matière de l’univers.
Pourtant, l’extrême petitesse de ces hypothétiques trous noirs signifie que, jusqu’à présent, aucune preuve de leur existence n’a été trouvée. Aujourd’hui, une équipe de physiciens, écrivant dans le numéro de décembre de la revue Physique de l’univers sombrea proposé un nouvel endroit pour chercher des indices – partout.
« 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 », co-auteur, Dejan Stojkovicprofesseur de physique à l’Université de Buffalo, a déclaré dans un communiqué. « Nous devons sortir des sentiers battus car ce qui a été fait auparavant pour trouver les trous noirs primordiaux n’a pas fonctionné. »
Les trous noirs tels que nous les connaissons naissent de l’effondrement gravitationnel d’étoiles ou de nuages de gaz mourants. Tout au long de leur vie, ils peuvent se gaver de matière et fusionner avec d’autres trous noirs pour gonfler jusqu’à atteindre des écailles monstrueuses et supermassives.
Mais les trous noirs primordiaux sont des bêtes complètement différentes. Formées à partir de poches denses de matière subatomique au cours des premières fractions de seconde de la vie de l’univers, les entités hypothétiques sont aussi lourdes que des montagnes et pourtant à peine plus grandes qu’un atome d’hydrogène. Cela rend prouver (ou réfuter) leur existence une tâche incroyablement difficile.
Pour faciliter la recherche de ces entités extrêmes, les physiciens à l’origine de la nouvelle étude ont effectué un certain nombre de calculs pour limiter ce que les astronomes devraient rechercher lorsqu’ils recherchent des objets. Une idée qu’ils proposent est de rechercher des planètes et astéroïdes qui a capturé les mini trous noirs et a été creusé par eux.
« 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 », explique Stojkovic. Après avoir aspiré l’intérieur d’un planétoïde, les minuscules trous noirs pourraient alors s’échapper de la coque planétaire après qu’un impact d’une autre roche spatiale l’ait libéré.
Ensuite, si la roche creusée est relativement petite – environ un dixième de la taille de la Terre – elle pourrait survivre sous forme de coquille que les astronomes pourraient repérer.
« S’il est plus gros que cela, il va s’effondrer », a déclaré Stojkovic.
Mais nous n’aurons peut-être même pas besoin de regarder dans le ciel pour trouver des preuves de la présence des mini-monstres. Les chercheurs ont également calculé ce qui se passerait si un trou noir primordial voyageant à grande vitesse traversait un objet ici sur Terre. Ils ont découvert qu’un PBH d’une masse de 1,12 tonne (1 019 kilogrammes) creuserait un tunnel 700 fois plus petit que la largeur d’un cheveu humain si un objet malchanceux se mettait en travers de son chemin.
Heureusement, il est peu probable que cela cause des dommages notables aux tissus humains, ont noté les chercheurs.
« 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 », explique Stojkovic. « Jetez une pierre à travers une fenêtre, elle va probablement se briser. Tirez sur une fenêtre avec une arme à feu, cela risque de laisser un trou. »
Les chances que cela arrive à quelqu’un ou à quoi que ce soit sont également incroyablement minces : les calculs des chercheurs montrent que la probabilité qu’un trou noir primordial traverse un rocher vieux d’un milliard d’années est de 0,0001 %. Cela signifie que si nous voulons rechercher des preuves de PBH, nous devons examiner des matériaux et des bâtiments déjà très anciens, ont noté les scientifiques.
De tels efforts visant à trouver des objets dont l’existence n’a même pas été prouvée pourraient facilement être rejetés, mais les chercheurs affirment qu’une pensée non conventionnelle pourrait être essentielle pour résoudre les problèmes non résolus. problèmes qui ont tourmenté la physique pendant des décennies – la nature de la matière noire n’en étant que l’une d’entre elles.
« Les personnes les plus intelligentes de la planète travaillent sur ces problèmes depuis 80 ans et ne les ont pas encore résolus », a déclaré Stojkovic. « Nous n’avons pas besoin d’une simple extension des modèles existants. Nous avons probablement besoin d’un tout nouveau cadre. »
