Science

Πλανήτης X; Γιατί όχι μια μικροσκοπική μαύρη τρύπα;

Το Planet X έχει μια μακρά και ιστορική ιστορία ανυπαρξίας. Για περίπου 130 χρόνια, οι αστρονόμοι συζητούν την ύπαρξη ενός επιπλέον πλανήτη ή πλανητών για να εξηγήσουν τις αποκλίσεις στις τροχιές των γνωστών πλανητών (κυρίως του Ποσειδώνα και του Ουρανού). Αργότερα, ο κατάλογος των αποκλίσεων επεκτάθηκε για να καλύψει τα trans-Neptunian αντικείμενα. Αλλά κανένας από τους υποψήφιους του Planet X που ανακάλυψε, συμπεριλαμβανομένου του Πλούτωνα, δεν έχει τη μάζα ή τη θέση για να εξηγήσει τις παρατηρήσεις.

Οι αρχέγονες μαύρες τρύπες έχουν πλέον προταθεί ως τον τελευταίο πλανήτη X (ή τον πλανήτη 9, αφού ο Πλούτωνας υποβιβάστηκε).

Τροχιά περίεργος

Η καταγωγή του Planet X ξεκινά με την ανακάλυψη του Ποσειδώνα. Ο Ποσειδώνας δεν βρέθηκε τυχαία: χρησιμοποιήθηκαν παρατηρήσεις περίεργων περιπτώσεων στην τροχιά του Ουρανού για τον υπολογισμό της θέσης του Ποσειδώνα και στη συνέχεια βρέθηκε.

Αυτό είναι ένα παιχνίδι που μπορεί να παιχτεί περισσότερες από μία φορές. Οι αστρονόμοι σημείωσαν τότε ότι οι τροχιές του Ουρανού και του Ποσειδώνα θα μπορούσαν να εξηγηθούν καλύτερα από την ύπαρξη ενός άλλου μεγάλου πλανήτη. Οι παρατηρήσεις παρακολούθησης έχουν βρει πολλά αντικείμενα: τον Πλούτωνα και τον Σάρον, τη Σέντνα και τον Έρις για να αναφέρουμε μερικά. Κανένα από αυτά τα μακρινά σώματα δεν είναι αρκετά μεγάλο για να είναι ο πλανήτης X. Ωστόσο, ορισμένες από τις τροχιές τους μπορεί επίσης να υποδηλώνουν ότι απαιτείται νέος πλανήτης.

Ορισμένα trans-Neptunian αντικείμενα έχουν πολύ περίεργες τροχιές. Πολλοί είναι συγκεντρωμένοι και έχουν πολύ ελλειπτικές τροχιές, και υπάρχει μια υποομάδα που περιστρέφεται πολύ έξω από το επίπεδο στο οποίο οι πλανήτες περιστρέφονται. Αυτό είναι ασυνήθιστο, δεδομένου ότι η δράση της βαρύτητας και η φύση του δίσκου που σχημάτισε τους πλανήτες συνήθως διατηρούν τα πάντα κοντά στο ίδιο τροχιακό επίπεδο. Η εύρεση τροχιών με υψηλή κλίση υποδηλώνει ότι κάτι τραβά τα αντικείμενα πίσω από το αεροπλάνο.

Ένας πλανήτης που είναι μεγάλος και αρκετά μακριά από τον Ήλιο μπορεί να εξηγήσει αυτές τις τροχιές. Πράγματι, οι ερευνητές έχουν υπολογίσει μια σειρά διαφορετικών πλανητικών μαζών και τροχιών που μπορεί να εξηγούν τη συμπεριφορά αντικειμένων όπως το Sedna.

Με χαρούμενη σύμπτωση, οι απαιτούμενες μάζες και αποστάσεις αντιστοιχούν σε μια παρατηρούμενη ανωμαλία βαρυτικού φακού – μια περίσσεια γεγονότων όπου η βαρυτική επίδραση ενός αόρατου αντικειμένου παραμόρφωσε το φως από μακρινά αστέρια. Δηλαδή, υπάρχει μάζα εκεί έξω, και είναι αόρατο. Θα μπορούσε να είναι ένας νέος πλανήτης;

Μια σειρά απίθανων γεγονότων

Φαίνεται λοιπόν ότι υπάρχει μάζα, αλλά από πού προήλθε; Ο πλανήτης θα πρέπει να είναι κάτι σαν 300-1,000AU από τον Ήλιο (για αναφορά, η τροχιά του Ποσειδώνα είναι μόλις 30AU), όπου υπάρχει πολύ λίγος βράχος ή αέριο. Με απλά λόγια, ένας πλανήτης δεν μπορούσε να σχηματιστεί εκεί. Μία πιθανότητα είναι ότι ο πλανήτης σχηματίστηκε πλησιέστερα στον Ήλιο και έπαιζε εκεί έξω από αλληλεπιδράσεις με έναν ή περισσότερους από τους γίγαντες αερίου. Ωστόσο, για να σταθεροποιηθεί σε μια μακρινή τροχιά, απαιτείται ένα διερχόμενο αστέρι (ή κάτι παρόμοιο), το οποίο φαίνεται απίθανο. Η υπόλοιπη επιλογή είναι ότι ο Ήλιος μας κατέλαβε έναν ελεύθερο πλανήτη.

Όμως οι περιπλανώμενοι πρέπει να έχουν αποβληθεί από το δικό τους ηλιακό σύστημα, πράγμα που σημαίνει ότι οι περισσότεροι από αυτούς κινούνται σε ένα δίκαιο κλιπ. Ως εκ τούτου, η πιθανότητα σύλληψης ενός τέτοιου πλανήτη στην απαιτούμενη τροχιά είναι χαμηλή, αν και δεν είναι αδύνατη.

Η νέα εφημερίδα υποστηρίζει ότι, εάν εξετάζουμε ένα συμβάν χαμηλής πιθανότητας, γιατί όχι μια αρχέγονη μαύρη τρύπα; Οι αρχέγονες μαύρες τρύπες μπορεί να έχουν σχηματιστεί λίγο μετά το Big Bang. Και, σε αντίθεση με τις μαύρες τρύπες που σχηματίζονται από καταρρέοντα αστέρια, θα μπορούσαν να έχουν μάζες που κυμαίνονται από μικροσκοπικά (10 μg) προς τα πάνω. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να υπάρχουν μερικά με το σωστό εύρος μάζας. Πόσα είναι θέμα κερδοσκοπίας.

Με την ιδέα, οι ερευνητές άρχισαν να κυλούν το d20: έθεσαν αρχέγονες μαύρες τρύπες σε έναν αυθαίρετο χαμηλό αριθμό και στη συνέχεια κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η σύλληψη μιας μαύρης τρύπας είναι εξίσου πιθανή με τη σύλληψη ενός περιπλανώμενου πλανήτη.

Σε για μια δεκάρα, σε μια λίβρα

Εάν ο πλανήτης X ήταν πράγματι μια μαύρη τρύπα, πώς θα το γνωρίζαμε; Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι ο αφανισμός της σκοτεινής ύλης είναι το πράγμα που πρέπει να αναζητηθεί.

Κανείς δεν ξέρει αν υπάρχουν αρχέγονες μαύρες τρύπες. Κανείς δεν ξέρει αν η σκοτεινή ύλη εκμηδενίζεται, και αν συμβαίνει, δεν υπάρχει βεβαιότητα ότι το κάνει με τρόπο που είναι ανιχνεύσιμο – η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να εξαφανιστεί από μόνη της για να δημιουργήσει άλλες μορφές σκοτεινής ύλης, αφήνοντάς μας, επίσης, στο σκοτάδι . Έτσι, ένα κερδοσκοπικό προϊόν του πρώιμου Σύμπαντος δεν μπορεί να ανιχνευθεί άμεσα, εκτός κι αν συμβαίνει μια άλλη κερδοσκοπική διαδικασία με τον σωστό τρόπο. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι δυνατό να επιβεβαιωθεί εάν μια αρχέγονη μαύρη τρύπα ανήκει στην οικογένεια του ηλιακού μας συστήματος.

Υποκείμενη της κερδοσκοπίας είναι μια ενδιαφέρουσα σύμπτωση: ανεξήγητα βαρυτικά φαινόμενα φαινόμενα που τυχαίνει να είναι η σωστή μάζα και απόσταση για να εξηγήσουν μερικές πολύ περίεργες τροχιές trans-Neptunian αντικειμένων. Αυτή η σύμπτωση αισθάνεται σαν να φωνάζει για μια μόνο εξήγηση, κάτι που προσπαθούν να κάνουν οι ερευνητές. Αυτό κάνει το σπίτι των καρτών τους χρήσιμο.

Γράμματα φυσικής αναθεώρησης, 2020, DOI: 10.1103 / PhysRevLett.125.051103 (Σχετικά με τα DOI)

READ  Η United Launch Alliance παρουσιάζει την πρώτη τρισδιάστατη προβολή του Delta IV Heavy Rocket

Related Articles

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Back to top button
Close
Close