Αστροφυσική, Διάστημα

Θα μπορούσε ο Πλανήτης-9 να είναι μια αρχέγονη μαύρη τρύπα;

Written by Δ.Μ.

Για αρκετά χρόνια, οι αστρονόμοι και οι κοσμολόγοι έχουν υπόθεσει την ύπαρξη ενός επιπλέον πλανήτη με μάζα 10 φορές μεγαλύτερη από αυτήν της Γης, που βρίσκεται στις εξόχως απόκεντρες περιοχές του ηλιακού συστήματος. Αυτός ο υποθετικός πλανήτης, ονομαζόμενος Planet 9, θα μπορούσε να είναι η πηγή βαρυτικών επιδράσεων. που θα εξηγούσαν τα ασυνήθιστα μοτίβα στις τροχιές των μετα-ποσειδώνιων αντικειμένων (TNO) που επισημαίνονται από υπάρχοντα κοσμολογικά δεδομένα. Τα TNO είναι ουράνια σώματα που περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο και βρίσκονται πέρα ​​από τον Ποσειδώνα.

Share

Για αρκετά χρόνια, οι αστρονόμοι και οι κοσμολόγοι έχουν υποθέσει την ύπαρξη ενός επιπλέον πλανήτη με μάζα 10 φορές μεγαλύτερη από αυτήν της Γης, που βρίσκεται στις εξόχως απόκεντρες περιοχές του ηλιακού συστήματος. Αυτός ο υποθετικός πλανήτης, ονομαζόμενος Planet 9, θα μπορούσε να είναι η πηγή βαρυτικών επιδράσεων. που θα εξηγούσαν τα ασυνήθιστα μοτίβα στις τροχιές των μετα-ποσειδώνιων αντικειμένων (TNO) που επισημαίνονται από υπάρχοντα κοσμολογικά δεδομένα. Τα TNO είναι ουράνια σώματα που περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο και βρίσκονται πέρα ​​από τον Ποσειδώνα.

couldplanet9Μια καλλιτεχνική απεικόνιση για το πώς μπορεί να μοιάζει ο Πλανήτης 9, αν υπήρχε

Με βάση τις μελέτες που διεξήχθησαν τα τελευταία χρόνια, ο Jakub Scholtz και ο James Unwin, δύο ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Durham και το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις στο Σικάγο, πρόσφατα διεξήγαγαν μια έρευνα διερευνώντας την πιθανότητα ότι ο Πλανήτης 9 να είναι μια αρχέγονη μαύρη τρύπα. Η μελέτη τους  υποθέτει ότι οι ανώμαλες τροχιές των TNO και μια περίσσεια σε μικροσκοπικά βαρυτικά συμβάντα, που παρατηρήθηκαν στα δεδομένα ενός πενταετούς οπτικού-βαρυτικού πειράματος (OGLE) θα μπορούσαν ταυτόχρονα να εξηγηθούν από την ύπαρξη ενός συγκεκριμένου πληθυσμού αστροφυσικών σωμάτων (ένα από τα οποία θα ήταν ο Πλανήτης 9). Πιο συγκεκριμένα, η μελέτη εισάγει την ιδέα ότι ο Πλανήτης 9 και τα υπόλοιπα σώματα μπορεί να είναι αρχέγονες μαύρες τρύπες (PBHs).

Λίγους μήνες αφότου άρχισαν να εξερευνούν υποθέσεις σχετικά με τη φύση του υποθετικού Πλανήτη Χ, μια άλλη ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο ανέλυσε τα δεδομένα που συλλέχθηκαν ως μέρος του πειράματος OGLE . Το OGLE είναι ένα ερευνητικό έργο που πραγματοποιήθηκε στο Πανεπιστήμιο της Βαρσοβίας και συνεπαγόταν τη λήψη εικόνων του ουρανού χρησιμοποιώντας προηγμένα τηλεσκόπια για μεγάλα χρονικά διαστήματα.

Η εκ νέου ανάλυση του συνόλου δεδομένων OGLE έδειξε προσωρινά την ύπαρξη ενός πληθυσμού αρχέγονων μαύρων οπών PBH με μάζα παρόμοια με αυτήν που οι αστρονόμοι προέβλεπαν ότι θα ήταν η μάζα του Πλανήτη 9. Όταν οι Scholtz και Unwin έμαθαν για αυτά τα προσωρινά ευρήματα από το Τόκιο, άρχισαν να εξετάζουν συγκεκριμένα την πιθανότητα ότι ο Πλανήτης 9 μπορεί, στην πραγματικότητα, να είναι μια αρχέγονη μαύρη τρύπα.

“Τα τελικά κομμάτια της υπόθεσης ενώθηκαν πραγματικά όταν συνειδητοποιήσαμε ότι τα φωτοστέφανα (άλως) της σκοτεινής ύλης που περιβάλλουν τις αρχέγονες μαύρες τρύπες θα ήταν ένας τρόπος να παρατηρήσουμε τον Πλανήτη 9 εάν ήταν μια μαύρη τρύπα, λόγω του σήματος ακτίνων Χ / ακτίνων γάμμα που εκπέμπουν, “λέει ο Scholtz. “Με κάποια έννοια, ο στόχος της μελέτης μας ήταν πραγματικά να μεταδώσουμε το μήνυμα ότι η ιδέα μιας αρχέγονης μαύρης τρύπας που περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο δεν είναι τόσο παράλογη όσο φαίνεται, και ότι ίσως πρέπει να δίνουμε μεγαλύτερη προσοχή.”

Η υπόθεση ότι οι ασυνήθιστες τροχιές των TNO που παρατηρήθηκαν σε κοσμολογικά δεδομένα στο παρελθόν θα μπορούσαν να εξηγηθούν από την ύπαρξη ενός επιπλέον πλανήτη (Planet 9), έχει ήδη διερευνηθεί από αρκετούς ερευνητές, συμπεριλαμβανομένης μιας ομάδας στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας με επικεφαλής τον Michael Brown . Η ομάδα του Πανεπιστημίου του Τόκιο που ανέλυσε εκ νέου το σύνολο δεδομένων OGLE, από την άλλη πλευρά, ήταν η πρώτη που εισήγαγε την ιδέα ότι η περίσσεια μικροσκοπικών συμβάντων που παρατηρήθηκε στα δεδομένα του OGLE θα μπορούσε να είναι απόδειξη της ύπαρξης πληθυσμού αρχέγονων μαύρων οπών PBHs .

Ουσιαστικά, η μελέτη των Scholtz και Unwin συνδέει αυτές τις δύο υποθέσεις, υποδηλώνοντας ότι ο εδώ και καιρό θεωρητικός επιπλέον πλανήτης θα μπορούσε, στην πραγματικότητα, να είναι μια μαύρη τρύπα που ανήκει στον πληθυσμό των PBH που πρότειναν οι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο. Επιπλέον, οι ερευνητές έδειξαν ότι ένα από τα προηγουμένως θεωρητικά σενάρια για την προέλευση του Πλανήτη 9, γνωστό ως «σύλληψη ενός πλανήτη ελεύθερης πτήσης», είναι εξίσου πιθανό όταν θεωρείται ως σενάριο που συνεπάγεται τη σύλληψη ενός PBH από το πληθυσμός που επισημαίνεται από την ομάδα στην Ιαπωνία.

“Νομίζω ότι η μελέτη μας έχει δύο βασικά σημαντικά αποτελέσματα”, δήλωσε ο Scholtz. “Πρώτον, καταφέραμε να εμπνεύσουμε άλλους επιστήμονες, οι οποίοι αρχικά ήταν σκεπτικοί (όπως θα έπρεπε) για αυτό το σενάριο, και μερικές πολύ διασκεδαστικές ιδέες έχουν βγει από αυτό. Για παράδειγμα, ο Edward Witten πρότεινε να διερευνήσουμε την ύπαρξη του Planet 9, με  μικρούς διαστημικούς ανιχνευτές με βάση το πρόγραμμα Starshot, και οι Loeb κλπ επεσήμαναν ότι ένας πληθυσμός αρχέγονων μαύρων τρυπών θα προκαλούσε περιστασιακές αναλαμπές όταν συναντούσαν υλικό στην τροχιά τους. ”

Η πρόσφατη εργασία των Scholtz και Unwin εισάγει μια νέα, συναρπαστική υπόθεση σχετικά με τη φύση αυτού που έχει μέχρι τώρα αναφερθεί ως 9ος ή Χ Πλανήτης. Αυτή η υπόθεση θα μπορούσε να διερευνηθεί περαιτέρω ή να δοκιμαστεί σε νέες ερευνητικές μελέτες. Επιπλέον, οι δύο ερευνητές έχουν αρχίσει να εξετάζουν προσεκτικά τις κινούμενες πηγές ακτίνων γάμμα και ακτίνων Χ στον ουρανό, ένα θέμα που μέχρι στιγμής έχει αγνοηθεί σε μεγάλο βαθμό, παρά τον τεράστιο αριθμό διαθέσιμων δεδομένων που θα επέτρεπαν στους ερευνητές να τις μελετήσουν.

“Η μελλοντική έρευνά μας θα επικεντρωθεί κυρίως στην εξερεύνηση διαφόρων υπαρχόντων συνόλων δεδομένων και στην αναζήτηση αποδεικτικών στοιχείων (ή έλλειψης αυτών) των κινούμενων πηγών στον ουρανό”, δήλωσε ο Scholtz. “Έχουμε εντοπίσει μια πολύ υποσχόμενη μέθοδο που θα μπορούσε να μας βοηθήσει να δούμε μια κινούμενη πηγή, αρκεί να ανιχνεύουμε περίπου 10 πηγές φωτονίων κάθε χρόνο με το τηλεσκόπιο FERMI (στην περιοχή ενέργειας GeV).”

Πηγή

About the author

Δ.Μ.

Share