A co by było, gdyby Planeta 9 była czarną dziurą? Hipoteza, wysuwana już w przeszłości, może teraz zostać ostatecznie potwierdzona (lub zaprzeczona): grupa naukowców z Uniwersytetu Harvarda i Black Hole Initiative opracowała innowacyjną metodę, która może ostatecznie odpowiedzieć na to pytanie.
Intrygującą teorią jest ta zaproponowana dla Planety 9, od dawna poszukiwanej w naszym Układzie Słonecznym, która mogłaby zawierać czarną dziurę na jej skrajnych peryferiach. Nie emitowałoby światła, więc nie moglibyśmy go obserwować bezpośrednio, ale obecność czarnej dziury wyjaśniałaby anomalie znalezione poza orbitą Neptuna, przypisywane niesławnej Planecie 9 (która oczywiście nie jest Plutonem).
Według niektórych obliczeń NASA, to ciało niebieskie, gdyby istniało, miałoby 600 jednostek astronomicznych (lub 600-krotność odległości między Ziemią a Słońcem), czyli około 90 miliardów kilometrów, ale przy tej odległości jego „sygnały wykrywalności” wyniosłyby 160 000 razy słabszy niż Neptuna, przez co jest w rzeczywistości niewidoczny .
To, że Planeta 9 jest w rzeczywistości czarną dziurą, zawsze było uważane za trudne do potwierdzenia, ponieważ ta hipotetyczna "pierwotna czarna dziura", która zgodnie z obliczeniami powinna mieć masę równą 5 razy większej od Ziemi i promień około 5 centymetrów miałby temperaturę około 0,004 K, więc przy niewielkiej mocy promieniowania, obecnie prawie niemożliwej do wykrycia .
Ale dzisiaj jest więcej nadziei . W rzeczywistości naukowcy opracowali sposób określania obecności czarnych dziur poprzez obserwację „rozbłysków akrecyjnych”, które mogą wynikać z uderzeń małych obiektów w same czarne dziury.
W szczególności takie „obiekty niebieskie” obecne w obłoku Oorta (gromada komet, z której pochodzą długowieczne Hale-Bopp i Hyakutake, ale których w rzeczywistości nigdy nie obserwowano) napotkałyby czarną dziurę, gdyby była faktycznie obecne, powodując wykrywalne rozbłyski światła na Ziemi.
„W pobliżu czarnej dziury - wyjaśnia Amir Siraj, współautor badania - małe ciała, które się do niej zbliżają, będą się łączyć w wyniku ocieplenia spowodowanego wzrostem ilości gazu w ośrodku międzygwiazdowym. Po stopieniu ciała podlegają oddziaływaniu pływów czarnej dziury, po czym następuje akrecja ciała w samej czarnej dziurze ”.
Jak wyjaśnia INAF, jest to znane zjawisko dotyczące czarnych dziur: kiedy gwiazda zbliża się zbyt blisko czarnej dziury, jej intensywna grawitacja może dosłownie ją zniszczyć. W trakcie takich wydarzeń, zwanych „zakłóceniami pływowymi” lub TDE (Tidal Disrupt Event), „fragmenty” gwiazdy mogą rozprzestrzeniać się w przestrzeń kosmiczną z dużą prędkością, podczas gdy reszta pędzi nieubłaganie w kierunku czarnej dziury. Daje to charakterystyczny sygnał, czyli rozbłysk X, który może trwać kilka lat.
© NASA / CXC / M. Weiss za pośrednictwem INAF Media
Zdaniem naukowców, przyszła misja Legacy Survey of Space and Time (LSST) jest w stanie obserwować te zjawiska „bezpośrednio” poprzez wykrywanie rozbłysków światła, jeśli są obecne, a tym samym jednoznaczne wykazanie, czy planeta 9 jest w rzeczywistości czarna dziura.
Co więcej, nowa technika może również przynieść korzyści w przyszłych poszukiwaniach pierwotnych czarnych dziur .
„Ta metoda jest w stanie wykryć lub wykluczyć czarne dziury o masie planetarnej uwięzione na zewnętrznej krawędzi chmury Oorta, w odległości około stu tysięcy jednostek astronomicznych (sto tysięcy razy większa od średniej odległości Ziemia-Słońce, Ed) - donosi Siraj - To może być zdolne do wyznaczenia nowych granic dla frakcji ciemnej materii zawartej w pierwotnych czarnych dziurach ”.
Czarne dziury są przedmiotem badań astronomicznych, ponieważ mogłyby wyjaśnić mechanizm powstawania całego Wszechświata, a te pierwotne, stosunkowo małe, a przede wszystkim, które pojawiły się wkrótce po Wielkim Wybuchu, mogą być zwornikiem , którego zawsze szukał człowiek.
Jesteśmy teraz o krok od zrozumienia, czy jest ktoś naprawdę „blisko” nas, co może wyjaśnić, jak narodził się Układ Słoneczny.
Praca jest dostępna w ArXiv, ale została już zaakceptowana do publikacji w The Astrophysical Journal Letters.
Źródła odniesienia: Harvard University / ArXiv / INAF Media lipiec 2020 / INAF Media październik 2021
