Planeta 9 może być czarną dziurą, a nie planetą

Wizja artystyczna przedstawiająca hipotetyczną Planetę 9. Źródło: Caltech/R. Hurt (IPAC)

Hipotetyczna Planeta 9, która miałaby przemieszczać się na odległej granicy Układu Słonecznego, wcale nie musi być planetą. Najnowszy artykuł opublikowany 24 września br. na serwerze preprintów arXiv wskazuje, że tajemniczy i wciąż nieodkryty obiekt może być pierwotną czarną dziurą.

Pierwotne czarne dziury (PBH, ang. primordial black hole) to stare i stosunkowo małe czarne dziury, które pojawiły się wkrótce po Wielkim Wybuchu. Naukowcy uważają, że uformowały się one w wyniku fluktuacji gęstości bardzo wczesnego wszechświata. Badacze podejrzewają, że PBH o najniższych masach najprawdopodobniej wyparowały. Jednak te o większej masie mogą wciąż istnieć i dopiero teraz odparowywać – nawet mimo tego, że nigdy ich bezpośrednio nie zaobserwowano.

Astronomowie Jakub Scholtz z Uniwersytetu w Durham oraz James Unwin z Uniwersytetu Illionois w Chicago podejrzewają, że PBH mogą znajdować się bliżej nas niż nam się może to wydawać. W niedawno opublikowanym artykule rozważają możliwość tego, że tajemnicza dziewiąta planeta układu słonecznego, która miałaby krążyć wokół Słońca w odległości 300-1000 jednostek astronomicznych, może w rzeczywistości być właśnie taką pierwotną, kompaktową czarną dziurą.

Tłumacząc swoją intrygującą hipotezę, badacze skupiają się na dwóch nierozwiązanych anomaliach o podobnej masie: anomalii orbit obiektów transneptunowych (TNO) oraz nadmiarze zjawisk mikrosoczewkowania. Co ciekawe, obie anomalie spowodowane są przez obiekty o masie szacowanej na 0,5-20 mas Ziemi.

Anomalie orbit TNO tłumaczy się nowym źródłem grawitacji w zewnętrznym rejonie Układu Słonecznego. Choć powszechnie przyjmuje się, że tym źródłem może być swobodna planeta, Scholtz i Unwin twierdzą, że scenariusz z PBH nie jest nierozsądny i należy wziąć go pod uwagę.

Niemniej jednak, ciężko będzie potwierdzić tę teorię, bowiem hipotetyczna PBH o masie około 5 mas Ziemi i promieniu około 5 centymetrów miałaby temperaturę Hawkinga rzędu 0,004K, czyli niższą od kosmicznego promieniowania tła (CMB).

Aby pokonać tę przeszkodę, autorzy artykułu proponują poszukiwanie sygnałów anihilacji ciemnej materii w mikrohalo wokół PBH. Takie halo ciemnej materii gdyby prowadziło do anihilacji, byłoby źródłem silnych sygnałów, które moglibyśmy identyfikować w trakcie obserwacji. Dlatego też astronomowie proponują opracowanie dedykowanych programów poszukiwania przemieszczających się źródeł promieniowania w zakresie promieni rentgenowskich, gamma i wysokoenergetycznych promieni kosmicznych, które mogłyby wesprzeć hipotezę PBH.

Źródło: Science X Network, Phys.org

Author: Radek Kosarzycki

Niedoszły astronom. Prawie filolog. Aspołeczny popularyzator nauki. Kulturalny cham.