Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe kunnen we primordiale zwarte gaten ter grootte van een atoom detecteren?

De detectie van primordiale zwarte gaten (PBH’s) ter grootte van een atoom is een uitdagend probleem vanwege hun extreem kleine omvang en lage dichtheid. Niettemin zijn er verschillende methoden voorgesteld:

1. Zwaartekrachtmicrolensing:PBH's kunnen fungeren als zwaartekrachtlenzen, waardoor een achtergrondster kortstondig helderder wordt wanneer ze ervoor passeren. Door een groot aantal sterren te monitoren is het mogelijk om dergelijke microlensinggebeurtenissen te detecteren en de massa en overvloed aan PBH’s te schatten.

2. Pulsartiming:PBH's die door het interstellaire medium gaan, kunnen de timing van pulsarsignalen verstoren. Door de variaties in de aankomsttijden van pulsars te analyseren, is het mogelijk de aanwezigheid van PBH's af te leiden en hun eigenschappen te beperken.

3. Kosmische microgolfachtergrondanisotropieën (CMB):PBH's kunnen de CMB beïnvloeden door temperatuur- en polarisatie-anisotropieën te induceren. Nauwkeurige metingen van CMB-fluctuaties kunnen indirect bewijs leveren van PBH's.

4. Verdamping van zwarte gaten:Als PBH’s voldoende massief zijn, kunnen ze verdampen door Hawking-straling. De emissie van hoogenergetische fotonen en deeltjes uit verdampende PBH's zou kunnen worden gedetecteerd door röntgen- of gammastralingtelescopen.

5. Zwaartekrachtgolfsignaturen:Het samenvoegen van PBH's kan zwaartekrachtgolven produceren die kunnen worden gedetecteerd door zwaartekrachtgolfdetectoren zoals LIGO of LISA. De frequentie en amplitude van deze zwaartekrachtgolven zijn afhankelijk van de massa en eigenschappen van de PBH's.

Het is belangrijk op te merken dat de detecteerbaarheid van PBH's ter grootte van een atoom afhangt van hun massa en overvloed, evenals van de gevoeligheid en mogelijkheden van de detectiemethoden. De huidige beperkingen op PBH's zijn zeer streng, maar lopende en toekomstige observaties kunnen een definitiefer bewijs leveren van hun bestaan ​​of de beperkingen van hun eigenschappen verder verfijnen.