Có phải hố đen nguyên thủy 'ẩn nấp' ngay trên Trái đất?

Những thực thể này không chỉ tồn tại trong các lý thuyết mà còn có thể là một phần quan trọng để giải mã bí ẩn lớn nhất của vũ trụ: "Vật chất tối".

Hai nhà khoa học từ Đại học Buffalo (Mỹ), Dejan Stojkovic và De-Chang Dai, đang khuyến khích chúng ta nhìn vào những vật thể này từ một góc độ hoàn toàn mới, theo trang Space.

Hố đen nguyên thủy là gì?

Khi nghĩ về hố đen, chúng ta có thể tưởng tượng ra những cỗ máy hấp thụ vật chất khổng lồ, rộng hàng tỉ kilomet và có sức mạnh đủ để nuốt chửng cả một ngôi sao. Nhưng các hố đen nguyên thủy thì rất khác. Chúng được cho là nhỏ hơn nhiều - một số có kích thước nhỏ hơn cả một proton - và có thể được sinh ra từ những biến động mật độ năng lượng cực nhỏ trong vũ trụ sơ khai, ngay sau Vụ nổ lớn 13,8 tỉ năm trước.

Hình minh họa cho thấy một hành tinh bị khoét rỗng bởi một hố đen nguyên thủy - Ảnh: Space

Dù nhỏ bé, những hố đen này vẫn có sức mạnh hấp dẫn đáng kinh ngạc. Kích thước của chúng phụ thuộc vào khối lượng, với ranh giới hấp dẫn, hay "chân trời sự kiện", nhỏ đến mức khó có thể quan sát bằng các phương pháp thông thường. Nhưng chính sự tồn tại đầy thách thức của chúng lại đặt ra câu hỏi lớn: "Làm thế nào để tìm thấy chúng"?

Cuộc săn lùng hố đen siêu nhỏ

Hai nhà khoa học Stojkovic và Dai cho rằng các hố đen nguyên thủy có thể đang để lại những dấu vết tinh tế trong môi trường xung quanh chúng ta. Thay vì tìm kiếm trong không gian sâu thẳm, nhóm nghiên cứu đề xuất tập trung vào những vật thể quen thuộc như các hành tinh, tiểu hành tinh, hoặc thậm chí vật liệu ngay trên Trái đất.

Hành tinh rỗng do hố đen nguyên thủy: Một hố đen nguyên thủy bị "mắc kẹt" bên trong một hành tinh hoặc tiểu hành tinh có thể bắt đầu nuốt chửng lõi bên trong của vật thể này, tạo ra một lớp vỏ rỗng. Nếu hành tinh đó đủ nhỏ, nó có thể duy trì cấu trúc rỗng này, nhưng các vật thể lớn hơn sẽ sụp đổ do trọng lực.

Lỗ đen xuyên qua vật liệu Trái đất: Khi một hố đen nguyên thủy di chuyển qua một vật thể rắn, như một tấm kim loại hoặc khối đá, nó có thể tạo ra một đường hầm nhỏ không thể quan sát bằng mắt thường. Theo tính toán, một hố đen có khối lượng 10²²gam (10 triệu tỉ tấn) sẽ tạo ra một lỗ chỉ rộng 0,1micron (0,0001mm) - nhỏ hơn sợi tóc người hàng trăm lần.

Mặc dù xác suất phát hiện ra hố đen nguyên thủy trên Trái đất là cực kỳ nhỏ nhưng nhóm nghiên cứu khẳng định rằng việc kiểm tra các tảng đá cổ đại hoặc các vật liệu lâu đời có thể mang lại những manh mối quý giá.

Chuyện gì xảy ra nếu hố đen nguyên thủy đâm xuyên qua người?

Nếu một hố đen nguyên thủy "bắn" qua cơ thể người, chúng ta sẽ không cảm thấy gì cả. Stojkovic giải thích rằng tốc độ cao của hố đen này sẽ không để lại đủ thời gian để gây ra bất kỳ tác động đáng kể nào. Hãy nghĩ đến việc bắn một viên đạn qua cửa kính: nó chỉ để lại một lỗ nhỏ mà không làm vỡ toàn bộ cấu trúc.

Hố đen nguyên thủy cũng mang lại cảm giác tương tự như các hạt neutrino "ma" mà chúng ta đối mặt hằng ngày. Hàng trăm nghìn tỉ neutrino xuyên qua cơ thể bạn mỗi giây mà bạn hoàn toàn không nhận biết được.

Tầm quan trọng của các hố đen nguyên thủy không chỉ nằm ở sự tồn tại kỳ lạ của chúng mà còn ở vai trò tiềm năng trong việc giải thích vật chất tối - dạng vật chất vô hình chiếm đến 85% khối lượng vũ trụ nhưng vẫn chưa được hiểu rõ. Nếu các hố đen nguyên thủy thực sự tồn tại, chúng có thể là một trong những lời giải cho bí ẩn kéo dài hàng thế kỷ này.

"Những người thông minh nhất trên hành tinh đã dành 80 năm để nghiên cứu các vấn đề này và vẫn chưa tìm ra câu trả lời. Có lẽ đã đến lúc chúng ta cần một khuôn khổ hoàn toàn mới để giải quyết chúng", Stojkovic nói.

Nghiên cứu về các hố đen nguyên thủy không chỉ mang lại những hiểu biết mới về vũ trụ mà còn thúc đẩy chúng ta suy nghĩ sáng tạo hơn trong cách tiếp cận các câu hỏi khoa học. Từ việc tìm kiếm các hành tinh rỗng đến việc phát hiện các lỗ nhỏ trên tấm kim loại, các nhà khoa học đang chứng minh rằng: ngay cả những ý tưởng kỳ lạ nhất cũng có thể mang lại những khám phá mang tính cách mạng.

Hoàng Vũ