Was passiert, wenn ein kleines Schwarzes Loch in die Erde stürzt – eines dieser kleinen, von denen viele kurz nach dem Urknall entstanden sein sollen? Ja, es wird praktisch nichts sein!
Schwarze Löcher durch die Augen von Künstlern
Die Existenz von extrem massearmen Schwarzen Löchern gilt immer noch als unbewiesen, und doch glauben viele Experten, dass solche Objekte schon zu Beginn unseres Universums in Hülle und Fülle entstanden sein müssten, und zwar aus geringfügigen Schwankungen in der Verteilung der Materie und Gravitationsfelder. Diese hypothetischen Objekte werden gemeinhin als primordiale Schwarze Löcher (PBHs) bezeichnet.
Jedes Schwarze Loch verliert durch Hawking-Strahlung allmählich seine Masse: Aufgrund komplexer Quanteneffekte „verdampft“es und emittiert dabei verschiedene Elementarteilchen, hauptsächlich Photonen. Dieser Prozess führt schließlich zur vollständigen Verdampfung des Schwarzen Lochs – es sei denn natürlich, es wird durch neue Materieportionen von außen gespeist. Schon Stephen Hawking berechnete die Mindestmasse, die ein Schwarzes Loch haben sollte, um bis heute erfolgreich zu überleben. Nach Weltraumstandards ist diese Zahl extrem klein - etwa 1012 kg. Zum Vergleich: Die Erde "wiegt" etwa 6x1024 kg, und 1012 ist die Masse eines durchschnittlichen Berggipfels.
Wenn ein Asteroid dieser Masse auf die Erde stürzt, werden die Folgen sehr, sehr katastrophal sein – bis hin zum vollständigen Kochen der Ozeane und der Zerstörung allen komplexen Lebens. Das Verh alten des äquivalenten Schwarzen Lochs in dieser Situation ist jedoch viel weniger offensichtlich. Eine Gruppe von Wissenschaftlern des Budker-Instituts für Kernphysik der sibirischen Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften hat zusammen mit Spezialisten des Schweizer Wissenschaftszentrums INTEGRAL herausgefunden, wie die Kollision der Erde mit einem primären Schwarzen Loch aussehen würde, wenn dies der Fall wäre geschah direkt vor unseren Augen.
Die Idee möglicher Kollisionen zwischen Planeten und PBHs ist alles andere als neu. Wissenschaftler haben wiederholt festgestellt, dass das seltsame Verh alten einiger Weltraumobjekte durch die Wechselwirkung mit einem primären Schwarzen Loch erklärt werden kann, das von seinem Gravitationsfeld erfasst wird. Aufgrund seiner sehr geringen Masse ist die Anziehungskraft eines solchen Lochs gering, sodass es Materie nur sehr langsam absorbiert. Dies ermöglicht die weitere Existenz solcher Objekte sogar im Inneren von Sternen und Planeten.
Eine solche Wechselwirkung mit einem PBH, der sich im Inneren des Planeten angesiedelt hat, ist eine der möglichen Lösungen für das Rätsel der anomalen Erwärmung von Jupiter und Saturn. Beide Planeten strahlen viel mehr Wärme in den Weltraum ab, als sie aufgrund der Menge des absorbierten Sonnenlichts sollten. Berechnungen zeigen, dass PBHs, sobald sie sich in einem Stern befinden, einen ziemlich signifikanten Einfluss auf die Prozesse der thermonuklearen Fusion im Sternkern haben und letztendlich den Prozess beschleunigen sollten, einen Stern in eine Supernova zu verwandeln. Aber die Frage ist, was passiert, wenn ein solcher Körper auf unsere Erde stürzt? Die Antwort ist etwas entmutigend – praktisch nichts.
Tatsache ist, dass Schwarze Löcher unglaublich dichte Objekte sind, was bedeutet, dass sie bei einer geringen Masse wirklich mikroskopische Dimensionen haben werden. Der Durchmesser des Bereichs, aus dem bei einer Masse von 1012 kg nichts herauskommt, beträgt 1,5 x 10−15 m: Dieser Wert ist vergleichbar mit der Größe eines Protons. Obwohl die kinetische Energie eines solchen Babys sehr groß ist, verbleibt fast alles davon beim Schwarzen Loch - das PBH wird einfach durch die Erde fliegen und seine Anwesenheit praktisch nicht bemerken.
Bei seiner Bewegung durch das Erd Firmament hinterlässt das Loch eine spezifische Strahlungsspur, die hauptsächlich aus Elektronen und Positronen besteht. Die Gesamtenergie dieser Spur ist nicht so gering - in der Größenordnung von einer Tonne TNT -, sie ist jedoch gleichmäßig über die gesamte Länge des "Einstichs" verteilt, sodass an jedem bestimmten Punkt nichts Bemerkenswertes passieren wird. Ein außenstehender Beobachter wird an der Einschlagstelle nur einen kleinen Funken wahrnehmen können – und das auch nur im besten Fall.
Die Chancen, ein schwarzes Miniaturloch zu entdecken, das mit unserem Planeten kollidiert, sind sehr, sehr gering, obwohl man nicht sagen kann, dass sie überhaupt nicht dort waren. Ein zuverlässiges Zeichen für ein solches Ereignis ist ein winziger radioaktiver Kanal, der den Weg eines Schwarzen Lochs markiert. „Das Loch hinterlässt eine lange Materialröhre, die durch Strahlung schwer beschädigt wurde. Solche Formationen sollten recht lange gut unterscheidbar bleiben“, fassen die Autoren der Studie zusammen.
Im Allgemeinen sind Schwarze Löcher vielleicht eines der fantastischsten Konzepte, die der menschliche Geist geschaffen hat. Lesen Sie mehr über ihre Geheimnisse im Artikel "Die erstaunliche Geschichte der Schwarzen Löcher".
