Hipotetyczna Dziewiąta Planeta, która czai się gdzieś na zewnętrznych rubieżach Układu Słonecznego, może wcale nie być planetą. Nowe badania sugerują, że ten tajemniczy i wciąż nieodkryty obiekt może być pierwotną czarną dziurą.
Koncepcja istnienia jeszcze jednej, masywnej planety na krańcach Układu Słonecznego pojawiła się po obserwacjach dziwnych orbit kilku małych ciał znajdujących się za orbitą Neptuna. Początkiem 2016 roku dostrzeżono znacznie większe obiekty o podobnie dziwnych orbitach, których zachowanie wskazuje, że może na nie wpływać grawitacja jeszcze większego obiektu.
Badacze zasugerowali, że takie wypaczenie orbit może być spowodowane przez obiekt o masie dziesięciokrotnie przekraczającej masę Ziemi. Jednym z możliwych wyjaśnień dla tych osobliwych orbit jest istnienie jeszcze jednej, nieznanej nam planety w naszym systemie.
Teraz naukowcy sugerują, że oddziaływanie grawitacyjne może pochodzi nie od planety, a z tzw. pierwotnej czarnej dziury. Pierwotne czarne dziury to hipotetyczne obiekty, która miałyby powstać tuż po Wielkim Wybuchu. W odróżnieniu od zwykłych czarnych dziur, te stare i stosunkowo mało masywne - jak na czarne dziury - obiekty, powstały nie w wyniku kolapsu masywnej gwiazdy pod wpływem własnej grawitacji, ale bezpośrednio z niezwykle gęstej materii obecnej w pierwszej fazie ekspansji Wszechświata.
Koncepcja ta zakłada, że pierwotnych czarnych dziur o najmniejszej masie już nie ma. Jednak te o większych masach mogą nadal istnieć - nawet jeśli nigdy nie były bezpośrednio obserwowane.
Autorzy nowych badań, które ukazały się w bazie pre-printów arXiv, Jakub Scholtz z Durham University i James Unwin z University of Illinois w Chicago zakładają, że pierwotne czarne dziury mogą znajdować się bliżej nas, niż nam się wydaje. W swojej publikacji spekulują, czy nieuchwytna Dziewiąta Planeta teoretycznie krążąca wokół Słońca w odległości od 300 do 1000 AU (astronomical units - jeden AU to średnia odległość między Ziemią a Słońcem, która wynosi w przybliżeniu 150 milionów kilometrów), może być pierwotną czarną dziurą.
Wyjaśniając swoją intrygującą hipotezę, badacze skupili się na danych dotyczącym dziwnych orbit obiektów transneptunowych (Trans-Neptunian Objects – TNO. Obiekty znajdujące się za orbitą Neptuna). Wzięli również pod uwagę ostatnie obserwacje dotyczące tego, jak światło podróżujące przez Układ Słoneczny wydaje się wyginać z powodu masywnego obiektu lub kilku obiektów, czyli zjawiska mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Co ciekawe, oba te zjawiska są spowodowane obiektami o podobnych masach szacowanych między 0,5 a 20 mas Ziemi.
Scholtz i Unwin twierdzą, że wyjaśnieniem obu tych zjawisk może być pierwotna czarna dziura i że taki scenariusz należy wziąć pod uwagę. Potwierdzenie tej koncepcji może być jednak bardzo trudne. Taka hipotetyczna pierwotna czarna dziura o masie około pięciu mas Ziemi, miałaby średnicę około pięciu centymetrów. Dodatkowo jej temperatura promieniowania Hawkinga wynosiłaby około 0,004 K. To mniej niż mikrofalowe promieniowanie tła.
Jednak nie wszyscy astronomowie entuzjastycznie podchodzą do koncepcji istnienia Dziewiątej Planety. Należy podejrzewać, że koncepcja z pierwotną czarną dziurą też nie zyska masowego uznania. Alternatywną ideę zaproponowali początkiem roku naukowcy z University of Cambridge i American University of Beirut. Według nich, wytłumaczeniem może być nie jeden duży obiekt, ale szereg mniejszych połączonych siła grawitacyjną.
Uczeni zaproponowali dysk złożony z małych lodowych ciał o łącznej masie nawet dziesięciokrotnie większej niż masa Ziemi. W połączeniu z uproszczonym modelem Układu Słonecznego, siły grawitacyjne hipotetycznego dysku mogą odpowiadać niezwykłej architekturze orbitalnej przejawianej przez niektóre obiekty w zewnętrznych częściach Układu Słonecznego. Więcej na ten temat można przeczytać w tekście: Dziwne orbity obiektów na krańcach Układu Słonecznego nie są wywołane przez Dziewiątą Planetę?
Źródło: Science X Network, fot. Caltech/R. Hurt (IPAC)
