В замороженных глубинах нашей солнечной системы таится что-то большое, что, кажется, тянет за крошечные миры за орбитой Нептуна . Предполагается, что объект представляет собой гипотетический мир под названием « Девятая планета », имеющий чрезвычайно удаленную орбиту вокруг Солнца и вызывающий все виды гравитационного хаоса в темноте. Но по мере того, как поиск Девятой Планеты продолжается, а астрономы еще не успели даже взглянуть на нее, другие исследователи размышляют, чем еще может быть этот объект. Может, это вообще не планета? Может быть, это изначальная черная дыра ?
Тайна тайны девятой планеты
Солнечная система - это большое место, и, хотя наши астрономические методы быстро развиваются, многие крошечные миры за пределами Солнечной системы еще предстоит найти. Однако Девятая планета считается более существенным миром с массой от 5 до 10 масс Земли, движущейся вокруг Солнца на среднем расстоянии от 400 до 800 астрономических единиц, или а.е. Поскольку одна а.е. - это среднее расстояние, на которое Земля обращается вокруг Солнца, это в 10-20 раз больше орбитального расстояния, на котором Плутон вращается вокруг Солнца. Если она существует, Девятой планете потребуется от 10 000 до 20 000 лет, чтобы завершить всего один оборот!
Возможность большого мира, вращающегося вокруг Солнца на таком огромном расстоянии, подкупает. Исследования других звездных систем показывают, что экзопланеты между массами Земли и Нептуна относительно обычны. Почему наша Солнечная система не содержит мира в пределах этого диапазона масс, остается загадкой, но если Девятая Планета действительно существует, это будет глубокое историческое открытие, которое изменит наше понимание системы планет, вращающихся вокруг нашего Солнца.
Итак, почему ученые думают, что эта крайняя девятая планета существует? В 2016 году охотники за планетами Константин Батыгин и Майк Браун из Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт) объявили об открытии группы очень далеких транснептуновых объектов (ТНО), которые все были странным образом сгруппированы и движутся с аналогичным орбитальным выравниванием. Их орбитальное выравнивание было странно наклонено, так что казалось, что все они были загнаны в угол гравитационным взаимодействием с более крупным планетным телом. Но никаких других крупных планетных тел в этом регионе не существует, поэтому Батыгин и Браун выдвинули гипотезу о существовании еще не открытой планеты. Итак, охота началась.
Достаточно сказать, что любую планету с такой экстремальной орбитой было бы очень трудно обнаружить, но астрономы изучают инфракрасные снимки в надежде увидеть далекий объект, медленно ползущий по небу. Если это где-то там, Планета Девятая должна испускать инфракрасное излучение - энергия, утекающая из планеты с момента ее образования, - но до сих пор, помимо гравитационных эффектов чего-то во внешней Солнечной системе, существует очень мало прямых доказательств существования Девятой Планеты.
Введите гипотезу черной дыры
24 сентября астрономы Якуб Шольц из Даремского университета и Джеймс Анвин из Иллинойского университета в Чикаго опубликовали новое исследование, описывающее их альтернативную гипотезу о том, что гравитационные странности в самых отдаленных уголках Солнечной системы вызваны не планетой в все. Вместо этого они указали на наличие изначальной черной дыры - теория, которая вызвала некоторый переполох.
Нет, такая черная дыра не представляет опасности для остальной части Солнечной системы, поскольку она была бы слишком маленькой, но в отдаленных регионах нашей Солнечной системы ее влияние было бы значительным. Единственное свидетельство существования Девятой Планеты - это гравитационное воздействие, которое она оказывает на ТНО, а черные дыры - это, в конце концов, самые гравитационные объекты во Вселенной.
Изначальные черные дыры - это самый древний вид черных дыр, которые, как предполагается, образовались сразу после Большого взрыва. Колебания плотности в ранней Вселенной быстро образовали черные дыры всех масс. Эти древние объекты разлетелись бы по космосу и со временем медленно испарились бы из-за излучения Хокинга; меньшие из них выскакивают из существования первыми.
Хотя многие теории космической эволюции предполагают, что они должны существовать, нам еще предстоит непосредственно наблюдать первичную черную дыру, хотя существуют некоторые убедительные косвенные доказательства. Например, анализ событий микролинзирования - кратковременного повышения яркости звезд, вызванного движением массивного объекта впереди, вызывающего кратковременное повышение яркости за счет искривления пространства-времени, создающего увеличительную линзу, - предполагает, что существует популяция маленьких черных дыр, и нет других видимые подсказки, за исключением их гравитационного воздействия на пространство-время.
Шольц и Анвин по-новому взглянули на особенности TNO и смоделировали, что произойдет, если черная дыра с массой от пяти до десяти масс Земли будет иметь экстремальную орбиту вокруг Солнца. Разумеется, их модели предполагают, что первичная черная дыра с массой в этом диапазоне вызовет аналогичные орбитальные возмущения в популяции TNO. Это также могло бы объяснить, почему для Девятой Планеты мало данных наблюдений в оптическом или инфракрасном диапазоне; изначальная черная дыра не будет генерировать ни одного сигнала. Фактически, если черная дыра находится поблизости, она также может тянуться вокруг облака темной материи, которое может аннигилировать, генерируя различные типы излучения. Поэтому исследователи предполагают, основываясь на своих выводах, что экспериментальная программа должна быть расширена, мотивируя «целенаправленные поиски движущихся источников в рентгеновских лучах».гамма-лучи и другие космические лучи высоких энергий ", онинапишите в своей газете .
Первозданные черные дыры и космические гамбургеры
Хотя это интересное направление исследований, замена гипотетической планеты гипотетическим типом черной дыры может чрезмерно усложнить загадку Девятой планеты.
«Может ли черная дыра объяснить гравитационные эффекты, которые мы наблюдаем во внешней Солнечной системе? Абсолютно!» Майк Браун говорит. «Все мы знаем, что существует шесть Земли массы что - то там, и мы не знаем , что - то есть.»
Браун указывает, что «планета» была бы очевидным «чем-то», но пока она имеет массу в несколько Земель, это может быть что угодно. Но вероятность того, что это что-то иное, нежели планета, крайне мала, если не сказать больше. С иронией Браун добавляет: «Это может быть гамбургер массой шесть масс Земли. Или буррито ... но, да, это также может быть черная дыра массой шесть масс Земли. Меня совершенно не волнует, из чего состоят шесть масс Земли.
«С таким же успехом вы можете выдвинуть гипотезу, что каждая экзопланета, которую мы обнаруживаем только с помощью метода лучевых скоростей, является черной дырой. Возможно ли это? Да! Имеет ли это смысл во Вселенной? Нет».
Хотя исследование других гравитационных источников того, что может мешать TNO (независимо от того, насколько они маловероятны), является хорошей наукой, более вероятно, что Девятая Планета - это планета, а не изначальная черная дыра. Астрономам просто нужно продолжать поиски, и растет понимание того, что это будет открыто в не столь отдаленном будущем.
Вот это интересно
Первая черная дыра когда - либо найденная была Cygnus X-1, обнаруженная во время полетов на воздушном шаре в 1960 - х годах, но не идентифицируется как черная дыра в течение еще несколько лет. По данным НАСА, он в 10 раз массивнее Солнца.
