Астрономы: Девятая планета - это зародыш черной дыры

16.03.2021 20:35

Астрономы: Девятая планета - это зародыш черной дыры

Некоторые астрономы полагают, что существует массивная планета, вращающаяся далеко за орбитой Нептуна вокруг Солнца, но после многих лет поисков ученые не нашли этот теоретический мир, который они назвали "Планетой Девять" или Планетой Х.

Это побудило теоретиков рассмотреть радикальную гипотезу: возможно, Девятая планета - это не планета, а, скорее, небольшая черная дыра, которую можно обнаружить по теоретическому излучению, исходящему от ее края, так называемому излучению Хокинга.

На протяжении веков астрономы использовали вариации планетных орбит для предсказания существования новых планет. Когда орбита планеты не совсем совпадает с прогнозами, основанными на всем остальном, что мы знаем о Солнечной системе , нам нужно обновить нашу физику (например, путем получения более совершенной теории гравитации ) или добавить больше планет к этой смеси. Например, неспособность ученых точно описать орбиту Меркурия в конечном итоге привела к 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 далеких объектов Солнечной системы. Эти крошечные ледяные тела, получившие название транснептуновых объектов (ТНО), остались от образования Солнечной системы и находятся на одинокой темной орбите за пределами орбиты Нептуна (отсюда и название).

Некоторые из этих ТНО имеют странно сгруппированные орбиты, совпадающие друг с другом. Вероятность того, что кластеризация произойдет чисто случайным образом, составляет менее 1%, что заставило некоторых астрономов подозревать, что там может быть массивная планета - нечто большее, чем Нептун, которое вращается более чем в 10 раз дальше от Солнца, чем Нептун. Они окрестили этот гипотетический мир Девятой планетой. Идея гласит, что гравитация такого объекта может вывести эти ТНО на групповые орбиты.

Однако доказательства существования Девятой планеты неубедительны. Наблюдения за ТНО могут быть предвзятыми, поэтому астрономы, возможно, не наблюдали справедливой выборки, а это означает, что нечетная кластеризация может быть артефактом нашей стратегии наблюдений, а не реальным эффектом. Например, исследователи сообщили в феврале, что свидетельства существования Девятой планеты - особенно скопление ТНО - могут быть результатом того, куда астрономы направляют свои телескопы, сообщает Live Science. Другими словами, эти ТНО группируются только из-за наших "предвзятых" наблюдений.

Кроме того, существует вопиющая реальность, что после почти пяти лет поисков никто не нашел Девятую планету.

Если Девятая планета действительно находится где-то там, она может находиться на той части своей орбиты, которая уводит ее так далеко от Солнца, что мы не можем наблюдать за ней с помощью современных технологий. Но даже наши самые глубокие и чувствительные сканирования ничего не дали.

Итак, теперь астрономы предложили альтернативную гипотезу: возможно, Девятая планета вовсе не планета, а скорее маленькая черная дыра.

Маленькие черные дыры (и "маленькие" здесь означает размер планеты) очень интересны астрономам. Все известные нам черные дыры во Вселенной возникли в результате гибели массивных звезд. И поскольку только самые массивные звезды (не меньше, скажем, 10 масс Солнца) достаточно велики, чтобы образовать черную дыру, они могут оставлять после себя только черные дыры с минимальной массой примерно в 5 раз больше массы Солнца.

Но черные дыры меньшего размера могли образоваться в экстремальных условиях ранней Вселенной. Эти изначальные черные дыры могут затопить космос. Но космологические наблюдения исключили большинство моделей образования первичных черных дыр, за некоторыми узкими исключениями, такими как черные дыры размером с планету.

Итак, если ученые смогут подтвердить, что небольшая черная дыра вращается вокруг Солнца, это может дать интригующий взгляд на одну из величайших загадок современной космологии.

В 1970-х годах знаменитый физик Стивен Хокинг предположил, что черные дыры не на 100% черные. Он предположил, что из-за сложного взаимодействия между гравитацией и квантовыми силами на горизонте событий или границе черной дыры, черные дыры действительно могут слабо излучать излучение, постепенно уменьшаясь в процессе.

И когда говорят "слабо", имеется в виду, что черная дыра с массой Солнца будет излучать один фотон каждый год. Это невозможно обнаружить.

Но небольшая ближайшая черная дыра (например, Девятая планета) могла бы быть более доступной. Предыдущее исследование уже показало, что его излучение Хокинга будет слишком слабым, чтобы его можно было увидеть с Земли, но новое исследование, опубликованное в январе в базе данных препринтов arXiv , исследовало, будет ли больше шансов обнаружить излучение Хокинга от такого источника.

Увы, даже используя флот легких и быстрых космических кораблей для исследования внешней системы, мы вряд ли сможем обнаружить Девятую планету по ее излучению Хокинга. Излучение слишком слабое, и поскольку мы не знаем местоположения черной дыры, мы не можем гарантировать, что сможем подлететь достаточно близко в случае случайного пролета.

Но не вся надежда потеряна. Если ученые смогут более убедительно определить местоположение гипотетической Девятой Планеты с помощью других наблюдений, и она окажется черной дырой, тогда целевая миссия может пролететь близко к ее горизонту событий и, возможно, вращаться вокруг нее.

Там у нас будет прямой доступ для наблюдений 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 была бы невероятно дорогой и трудоемкой. Но у нас есть опыт проведения таких дальних миссий в виде New Horizons, зонда NASA, который в настоящее время проходит через пояс Койпера. В наших технологических возможностях разработать и запустить долгосрочную версию New Horizons для посещения ближайшей черной дыры.

И это того стоит.

Черные дыры, пожалуй, самые загадочные объекты в космосе, и мы не до конца их понимаем. В частности, само излучение Хокинга научит нас взаимосвязи между гравитацией и квантовой механикой на малых масштабах. Если Планета 9 - черная дыра (и это действительно большое "если"), через несколько лет мы сможем запустить миссию по ее подробному наблюдению и, надеюсь, ответить на некоторые давно назревшие вопросы физики.

Напомним, ранее сообщалось, что Планета Х может быть миниатюрной черной дырой.

Источник

Редакция: | Карта сайта: XML | HTML | SM
2013-2021 © "МехКорпс — роботы и киборги". Все права защищены.