Некоторые астрономы считают, что существует массивная планета, далеко за орбитой Нептуна, вращающаяся вокруг Солнца — но после многих лет поисков ученые не нашли этот теоретический мир, который они окрестили "планетой девять"."
Это побудило теоретиков рассмотреть радикальную гипотезу: возможно, Планета Девять-это не планета, а скорее маленькая черная дыра, которую можно обнаружить по теоретическому излучению, излучаемому ее краем, так называемому излучению Хокинга.
На протяжении веков астрономы использовали вариации планетарных орбит для предсказания существования новых планет. Когда орбита планеты не совсем согласуется с предсказаниями , основанными на всем остальном, что мы знаем о Солнечной системе , нам нужно обновить нашу физику (например, получить лучшую теорию гравитации ) или добавить больше планет в смесь. Например, неспособность ученых точно описать орбиту Меркурия в конечном итоге привела к созданию теории относительности Эйнштейна. А на противоположном конце Солнечной системы странное поведение на орбите Урана привело к открытию Нептуна.
В 2016 году астрономы изучили коллекцию чрезвычайно удаленных объектов в Солнечной системе. Эти крошечные ледяные тела, называемые транснептуновыми объектами, остались от формирования Солнечной системы и находятся на одинокой темной орбите за орбитой Нептуна (отсюда и название).
Некоторые из этих тно имеют странно сгруппированные орбиты, которые совпадают друг с другом. Вероятность того, что это скопление произойдет по чистой случайности, составляет менее 1%, Что заставило некоторых астрономов заподозрить, что там может быть массивная планета — нечто большее, чем Нептун, которая вращается более чем в 10 раз дальше от Солнца, чем Нептун. Они назвали этот гипотетический мир планетой девять. По идее, гравитация от такого объекта может притянуть эти тно на кластеризованные орбиты.
Однако доказательства существования Планеты Девять не являются окончательными. Наблюдения TNOs могут быть предвзятыми, поэтому астрономы, возможно, не контролировали справедливую выборку, а это означает, что нечетная кластеризация может быть артефактом нашей стратегии наблюдения, а не реальным эффектом. Например, в феврале исследователи сообщили, что доказательства существования Планеты Девять — особенно скопление тно — могут быть результатом того, куда астрономы направляют свои телескопы, сообщает Live Science . Другими словами, эти тно только кажутся кластеризованными из-за наших "предвзятых" наблюдений.
Кроме того, существует вопиющая реальность, что после почти пяти лет поисков никто не нашел Планету Девять.
Темная мотивация
Если Девятая планета действительно существует, она может находиться на той части своей орбиты, которая уводит ее так далеко от солнца, что мы не можем наблюдать ее с помощью современных технологий. Но даже наши самые глубокие, самые чувствительные сканирования ничего не дали.
Итак, теперь астрономы выдвинули альтернативную гипотезу: возможно, Девятая планета вовсе не планета, а скорее маленькая черная дыра.
Маленькие черные дыры (а "маленькие" здесь означает размер планеты) очень интересны астрономам. Все известные нам черные дыры во Вселенной происходят от гибели массивных звезд. И поскольку только самые массивные звезды (не меньше, скажем, 10 солнечных масс) достаточно велики, чтобы образовать черную дыру, они могут оставить после себя только черные дыры с минимальной массой, примерно в 5 раз превышающей массу Солнца.
Но черные дыры меньшего размера могли образоваться в экстремальных условиях ранней Вселенной. Эти первобытные черные дыры могут затопить весь космос. Но космологические наблюдения исключили большинство моделей образования первичных черных дыр, за редкими исключениями, такими как черные дыры размером с планету.
Таким образом, если ученые подтвердят, что маленькая черная дыра вращается вокруг Солнца, это может дать интригующий взгляд на одну из величайших загадок современной космологии.
Опасное путешествие
В 1970-х годах знаменитый физик Стивен Хокинг выдвинул теорию, что черные дыры не на 100% черные. Из-за сложного взаимодействия между гравитацией и квантовыми силами на горизонте событий, или границе черной дыры, он предположил, что черные дыры действительно могут слабо испускать излучение, медленно сжимаясь в процессе.
И когда я говорю "слабо", я действительно имею в виду это: черная дыра массой с Солнце испускала бы один фотон — да, одну электромагнитную частицу — каждый год. Это безнадежно незаметно.
Но маленькая, находящаяся поблизости черная дыра (как, скажем, Планета Девять) может оказаться более доступной. Предыдущие исследования уже показали, что ее излучение Хокинга будет слишком слабым, чтобы его можно было увидеть с Земли , но новое исследование, опубликованное в январе в препринтной базе данных arXiv , исследовало, будет ли у пролетной миссии больше шансов обнаружить излучение Хокинга от такой черной дыры..
Увы, даже используя флот легких, быстрых космических кораблей, чтобы прочесать внешнюю систему, мы вряд ли сможем обнаружить Планету Девять через ее излучение Хокинга. Излучение слишком слабое, и, поскольку мы не знаем, где находится черная дыра, мы не можем гарантировать, что сможем подобраться достаточно близко при случайном пролете.
Но не все надежды потеряны. Если ученые смогут окончательно определить местоположение гипотетической планеты девять с помощью других наблюдений и она окажется черной дырой, то целевая миссия может пролететь близко к ее горизонту событий и, возможно, выйти на орбиту.
Там у нас был бы прямой наблюдательный доступ к одной из самых экстремальных гравитационных сред во вселенной. Неудивительно, что астрономы взволнованы перспективой появления черной дыры на заднем дворе нашей Солнечной системы. Миссия там будет невероятно дорогостоящей и отнимающей много времени. Но у нас есть опыт таких дальних миссий в виде "новых горизонтов", зонда НАСА, который в настоящее время проходит через пояс Койпера. Это в пределах нашей технологической досягаемости, чтобы спроектировать и запустить долгосрочную версию New Horizons, чтобы посетить ближайшую черную дыру.
И оно того стоит.
Черные дыры-это, пожалуй, самые загадочные объекты в космосе, и мы не до конца их понимаем. В частности, само излучение Хокинга научило бы нас взаимосвязи между гравитацией и квантовой механикой на малых масштабах. Если планета 9-черная дыра (а это действительно большое "если"), через несколько лет мы могли бы запустить миссию, чтобы подробно ее исследовать и, надеюсь, ответить на некоторые давно назревшие вопросы физики.
У нас было бы окно в совершенно новую физику, и он просто сидел бы там, ожидая, когда мы посмотрим через него.
Поделитесь своими мыслями в комментариях ниже.
Спасибо за прочтение данной статьи. Ставь лайк и подписывайся на канал, чтобы не пропустить больше разных интересных статей. Удачи!