احتمال بلعیده شدن زمین توسط یک سیاهچاله چقدر است؟
پروفسور “سهراب راهوار”، کیهان‌شناس دانشگاه صنعتی شریف، سناریوی برخورد سیاهچاله‌های نخستین را با زمین بررسی کرده است. او نشان داد که در طی این برخورد با بالا رفتن دمای درون زمین در اثر اصطکاک دینامیکی و فرآیندهای برافزایشی نتایج متفاوتی حاصل می‌شود.
سیاهچاله‌های نخستین (Primordial Black Holes)، سیاهچاله‌های فرضی هستند که اندکی پس از بیگ بنگ تشکیل شده‌اند. در کیهان نخستین، چگالی‌های بالا و شرایط ناهمگن می‌توانسته منجر به فروریزش گرانشی نواحی به‌قدر کافی چگال شود، و از اینرو سیاهچالهها تشکیل شوند. این سیاهچالهها گزینه‌ی مناسبی برای ماده تاریک هستند.
“سهراب راهوار” با این فرض که محتوای تاریک کهکشان راه شیری در هاله‌ی کهکشانی و قرص تاریک آن مملو از سیاهچاله‌های نخستین است، احتمال برخورد آنها را با زمین محاسبه کرد. او نشان داد که سیاهچاله‌هایی با جرم کمتر از ۱۰۱۵ گرم (M < 10۱۵ gr) در هر یک میلیارد سال بیش از یکبار ممکن است روی زمین تاثیر بگذارد و نرخ سیاهچاله‌هایی که ممکن است به زمین برخورد کنند تقریباً صفر است. اما، چطور می‌توانیم این را با قاطعیت بیان کنیم؟
سهراب راهوار گفت: «خُب، از آنجایی که سرعت سیاهچالهها در هاله و قرص تاریک کهکشانی زیاد است، فرآیند اتلاف درون زمین آن‌قدر مؤثر نیست که بتواند سرعت سیاهچالهها را کاهش دهد و بنابراین سیاهچالهها درون زمین شناور نمی‌شوند. در این مورد خاص سیاهچالهها دمای درونی زمین را بالا می‌برند و سرانجام کل جرم زمین را می‌بلعند. احتمال وقوع این رویداد برای سیاهچاله‌ای به جرم تقریبی ۱۰۱۵ گرم هر ۱۰۱۱ سال (صد میلیارد سال) است. این محاسبات نشان می‌دهد که احتمال به بلعیده شدن زمین توسط یک سیاهچاله‌ی نخستین تقریباً صفر است.»
نکته‌ی مهم دیگری که باید به آن اشاره کرد این است که سیاهچاله‌هایی که از درون زمین عبور می‌کنند از طریق مکانیزم‌های مختلف دمای درون زمین را بالا می‌برند؛ منجمله، اصطکاک دینامیکی که می‌تواند از ۱۰۵ تا ۱۰۸ ژول انرژی حرارتی تولید کند و یا فرآیند برافزایشی که حدود ۱۰۱۵ ژول انرژی آزاد می‌کند. این امر در نهایت موجب بلعیده شدن زمین به درون سیاهچاله می‌شود.
علاوه بر این، پروفسور «راهوار» ضمن محاسبۀ انرژی آزادشده از برخورد میان سیاهچاله و زمین، نتایج به دست آمده را با برخورد سیارک‌ها به زمین مقایسه کرد. او نشان داد که فرآیند برافزایشی با سیاهچالهها مهم‌ترین فرآیند آزادسازی انرژی است. مقدار انرژی آزادشده در اثر این برخورد را می‌توان با انرژی حاصل از برخورد سیارکی به قطر یک کیلومتر مقایسه کرد. احتمال برخورد سیارک‌ها به زمین چهار مرتبه بیشتر از برخورد سیاهچالهها به زمین است. در نهایت، وی نتیجه گرفت که احتمال برخورد سهمگین سیاهچاله‌های نخستین به زمین بسیار اندک است. یافته‌های این پژوهش بتازگی در Arxiv منتشر شده است.