O planeta nove é realmente um buraco negro primordial?

Oct 02 2019
À medida que a busca pelo Planeta Nove avança e os astrônomos ainda precisam ter um vislumbre dele, os pesquisadores estão ponderando o que mais o objeto poderia ser.
Se o Planeta Nove realmente existisse, seria uma profunda descoberta histórica que remodelaria nossa compreensão do sistema de planetas que orbitam nosso sol. Então, e se não for um planeta, mas um buraco negro? Ilustração: Jason Koch /

Há algo grande à espreita no interior congelado de nosso sistema solar que parece estar puxando os mundos minúsculos além da órbita de Netuno . O objeto é considerado um mundo hipotético chamado " Planeta Nove ", que tem uma órbita extremamente distante ao redor do Sol e causando todos os tipos de caos gravitacional no escuro. Mas, à medida que a busca pelo Planeta Nove avança e os astrônomos ainda precisam ter um vislumbre dele, outros pesquisadores estão ponderando o que mais o objeto poderia ser. Não poderia ser um planeta afinal? Poderia ser um buraco negro primordial ?

O mistério do mistério do planeta nove

O sistema solar é um lugar grande e, embora nossas técnicas astronômicas estejam avançando rapidamente, muitos mundos minúsculos no sistema solar externo ainda não foram encontrados. O Planeta Nove é considerado um mundo um pouco mais substancial, no entanto, com uma massa de cerca de cinco a 10 massas da Terra, girando em torno do Sol a uma distância média de 400 a 800 unidades astronômicas, ou UAs. Uma vez que uma UA é a distância média que a Terra orbita ao redor do sol, isso é 10-20 vezes a distância orbital na qual Plutão orbita o sol. Se existe, o Planeta Nove leva entre 10.000 e 20.000 anos para completar apenas uma órbita!

A possibilidade de um grande mundo orbitando o sol a uma distância tão grande é cativante. Estudos de outros sistemas estelares revelam que os exoplanetas entre as massas da Terra e de Netuno são relativamente comuns. Por que nosso sistema solar não contém um mundo dentro dessa faixa de massa é um enigma, mas se o Planeta Nove realmente estiver lá fora, seria uma profunda descoberta histórica que remodelaria nossa compreensão do sistema de planetas que orbitam nosso sol.

Então, por que os cientistas acham que esse nono planeta extremo está lá fora? Em 2016, os caçadores de planetas Konstantin Batygin e Mike Brown do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) anunciaram a descoberta de um grupo de objetos transnetunianos (TNOs) muito distantes que estavam todos estranhamente agrupados e se movendo com alinhamentos orbitais semelhantes. Seu alinhamento orbital estava estranhamente inclinado, então parecia que todos estavam sendo encurralados pelas interações gravitacionais com um corpo planetário maior. Mas nenhum outro grande corpo planetário existe naquela região, então Batygin e Brown levantaram a hipótese de que um planeta ainda a ser descoberto estava lá fora. E assim, a caça começou.

Basta dizer que qualquer planeta com uma órbita neste extremo seria muito difícil de detectar, mas os astrônomos estão vasculhando pesquisas infravermelhas na esperança de ver um objeto distante rastejar lentamente pelo céu. Se estiver lá, o Planeta Nove deveria estar emitindo radiação infravermelha - energia vazando do planeta desde sua formação - mas até agora, além dos efeitos gravitacionais de algo no sistema solar externo, existem poucas e preciosas evidências diretas da existência do Planeta Nove.

Entre na hipótese do buraco negro

Em 24 de setembro, os astrônomos Jakub Scholtz da Durham University e James Unwin da University of Illinois em Chicago publicaram um novo estudo descrevendo sua hipótese alternativa de que a estranheza gravitacional nos confins do sistema solar não está sendo causada por um planeta em tudo. Em vez disso, eles apontaram para a presença de um buraco negro primordial, uma teoria que causou um certo rebuliço.

Não, este tipo de buraco negro não representa um perigo para o resto do sistema solar, pois seria simplesmente muito pequeno, mas nas regiões distantes do nosso sistema solar, seu impacto seria significativo. A única evidência que temos da existência do Planeta Nove são os efeitos gravitacionais que está tendo nos TNOs, e os buracos negros são os objetos mais dotados gravitacionalmente no universo, afinal.

Os buracos negros primordiais são o tipo mais antigo de buraco negro que supostamente se formou logo após o Big Bang. As flutuações de densidade no início do universo teriam formado rapidamente buracos negros de todas as massas. Esses objetos antigos teriam sido lançados por todo o cosmos e, com o tempo, teriam evaporado lentamente por meio da radiação Hawking; os menores saindo da existência primeiro.

Impressão artística de como o Planeta Nove pode se parecer, se é um planeta, claro.

Embora muitas teorias da evolução cósmica sugiram que eles deveriam existir, ainda não observamos diretamente um buraco negro primordial, embora existam algumas evidências indiretas convincentes. Por exemplo, a análise de eventos de microlente - o brilho transiente de estrelas causado por um objeto massivo que passa na frente, causando um breve brilho através da curvatura do espaço-tempo criando uma lente de aumento - sugere que há uma população de pequenos buracos negros lá fora, sem outros pistas visíveis, exceto por seu impacto gravitacional no espaço-tempo.

Scholtz e Unwin deram uma nova olhada nas peculiaridades do TNO e simularam o que aconteceria se um buraco negro com uma massa entre cinco e 10 massas terrestres tivesse uma órbita extrema ao redor do sol. Com certeza, seus modelos sugerem que um buraco negro primordial com uma massa dentro desta faixa causaria perturbações orbitais semelhantes na população de TNOs. Isso também poderia explicar por que há pouca evidência de observação óptica ou infravermelha para o Planeta Nove; um buraco negro primordial não geraria nenhum sinal. Na verdade, se um buraco negro estiver próximo, ele também pode arrastar uma nuvem de matéria escura que pode ser aniquiladora, gerando diferentes tipos de radiação. Os pesquisadores, portanto, sugerem, com base em suas descobertas, que o programa experimental precisa ser expandido, motivando "pesquisas dedicadas por fontes móveis em raios-x,raios gama e outros raios cósmicos de alta energia ", elesescrever em seu papel .

Buracos negros primordiais e hambúrgueres espaciais

Embora esta seja uma via de estudo interessante, substituir um planeta hipotético por um tipo hipotético de buraco negro pode complicar demais o mistério do Planeta Nove.

"Um buraco negro poderia explicar os efeitos gravitacionais que estamos vendo no sistema solar externo? Com ​​certeza!" Mike Brown diz. "Tudo o que sabemos é que há algo com seis massas terrestres lá fora, e não sabemos o que é esse algo."

Brown aponta que "um planeta" seria o "algo" óbvio, mas desde que tenha uma massa de algumas Terras, poderia ser qualquer coisa. Mas a plausibilidade de ser qualquer coisa diferente de um planeta é extremamente baixa, para dizer o mínimo. Com ironia, Brown acrescenta: "Pode ser um hambúrguer de seis massas terrestres. Ou um burrito ... mas, sim, também pode ser um buraco negro de seis massas terrestres. A física, é claro, não não me importo com o que as seis massas da Terra são feitas.

"Você poderia igualmente bem hipotetizar que todo exoplaneta que detectamos apenas por meio do método da velocidade radial é um buraco negro. É possível? Sim! Faz algum sentido no universo? Não."

Embora a investigação de outras fontes gravitacionais do que possa estar atrapalhando os TNOs (por mais improváveis ​​que sejam) seja uma boa ciência, é mais provável que o Planeta Nove seja um planeta e não um buraco negro primordial. Os astrônomos precisam apenas continuar pesquisando e há um consenso crescente de que ele será descoberto em um futuro não muito distante.

Agora isso é interessante

O primeiro buraco negro já encontrado foi Cygnus X-1, descoberto durante voos de balão na década de 1960, mas não identificado como um buraco negro por vários anos. De acordo com a NASA, é 10 vezes mais massivo que o sol.