Pierwotna czarna dziura wewnątrz Słońca?
Zapadnięcie się Słońca w czarną dziurę lub pochłonięcie naszej gwiazdy przez tą niezwykłą strukturę kosmiczną jest zapewne tylko domeną fikcji. Jednak koncept, że pierwotna czarna dziura została połknięta przez Słońce zaprząta umysły naukowców.
Pierwotne czarne dziury to hipotetyczne czarne dziury, które powstały w najwcześniejszych momentach istnienia wszechświata. W przeciwieństwie do czarnych dziur o masie gwiazdowej lub supermasywnych czarnych dziur, pierwotne czarne dziury byłyby zazwyczaj małe, o masie mniej więcej takiej jak asteroida i rozmiarze mniejszym niż piłka baseballowa. Pojawiają się one w niektórych modelach teoretycznych i były wykorzystywane do próby wyjaśnienia wszystkiego, od ciemnej materii po istnienie Planety X. Wiele z tych modeli argumentuje, że pierwotne czarne dziury są powszechne, więc nieuniknione jest, że gwiazda w końcu jakąś przechwyci. Takie gwiazdy z czarną dziurą w centrum znane są jako gwiazdy Hawkinga – podaje serwis arXiv.
Schwytana pierwotna czarna dziura początkowo nie miałaby prawie żadnego wpływu na gwiazdę podobną do Słońca. W porównaniu z masą Słońca, asteroida o masie równej masie Słońca mogłaby równie dobrze być drobiną pyłu. Nawet gdyby była to czarna dziura, nie mogłaby szybko pochłonąć dużej części Słońca. Z czasem jednak pierwotna czarna dziura w gwieździe pochłaniałaby materię z jej jądra i rozrastałaby się. Jeśli byłaby w stanie szybko rosnąć w skali kosmologicznej, mogłaby całkowicie pochłonąć gwiazdę. Jeśli nie, może nadal wpływać na ewolucję i koniec życia gwiazdy.
Badanie przeprowadzone przez Matthew E. Caplana, Earl P. Bellingera i Andrew D. Santarelliniego z Cornell University pokazuje, że w dużej mierze wszystko sprowadza się to do początkowego rozmiaru jaki miała pierwotna czarna dziura. W przypadku tych o największej masie, około miliardowej części masy Słońca, mogłaby one zasadniczo pochłonąć gwiazdę w mniej niż pół miliarda lat. Jeśli tak się stało, to powinny istnieć czarne dziury o masie słonecznej, które są zbyt małe, aby mogły powstać z supernowych, jak tradycyjne czarne dziury o masie gwiazdowej.
Jeśli pierwotna czarna dziura byłaby znacznie mniejsza (mniej niż bilionowa część masy Słońca) sytuacja byłaby znacznie groźniejsza dla gwiazdy. Mała czarna dziura pochłonęłaby pewną ilość materii wewnątrz Słońca, ale nie byłby to proces gwałtowny. Spowodowałaby jednak zamieszanie w jądrze, podgrzewając je to temperatury wyższej niż w czasie fuzji jądrowej. W rezultacie gwiazda mogłaby przekształcić się w „czerwonego marudera”, który byłby chłodniejszy i bardziej czerwony niż zwykłe czerwone olbrzymy. Wszystkie te turbulencje w jądrze mogłyby również wpływać na aktywność powierzchniową gwiazdy. Efekty byłyby subtelne, ale autorzy sugerują, że obecność pierwotnej czarnej dziury można byłoby zaobserwować za pomocą sejsmologii gwiezdnej.
Opierając się na badaniach heliosejsmologicznych, które zostały przeprowadzone, prawie na pewno nie ma czarnej dziury na naszym Słońcu. A jeśli tak, to musiałaby być niezwykle mała.
Emil Gołoś
