Kaks füüsikut arvavad, et peaksime kontrollima, kas meie päikesesüsteemis on iidne greibi suurune must auk. Ja see väike, raske objekt võib tegelikult asendada teoreetilise planeedi, mis mõnede uurijate arvates võib tõmmata meie päikesesüsteemi teisi objekte, nn Planet 9.
Kas see tähendab, et meie kosmosenurgas on peidus tõesti must auk? Ei, ütlesid teadlased.
Kuid nad on kokku pannud argumendi selle olemasolu kohta, mis nende arvates on piisavalt kaalukad, et seda tasuks uurida.
Kuidas see läheb:
Kaugel Päikesesüsteemi välimises jõgedes, kus orbiidil asub meie kaugeim teadaolev planeet Neptuun, on käputäis väikseid objekte, mis käituvad kummaliselt. Need "Nuptuniansiülesed objektid" (TNO-d) kobestavad ebaharilikul viisil ja kipuvad keerlema ümber telgede, mis on suunatud taeva ühe laiuse poole, suurematest tuntud planeetidest eemale. Samuti - kriitiliselt - tiirleb TNO kaheksast teadaolevast planeedist erineval tasandil. See viitab sellele, et midagi muud tõmbab neid oma raskusega.
Mõned astronoomid on vaadanud seda kummalist mustrit, viinud läbi arvutusi ja jõudnud järeldusele, et seal peab olema veel üks planeet, üks, mis on Maa massist 10 kuni 20 korda suurem ja järgneb imelisele orbiidile, mis kannab seda sadu kordi Maa kaugusest maakerast. päike. See on veider teooria, tavaliselt nimega "Planeet 9", kuid seda, mida astronoomid suhtuvad tõsiselt. Planeedi 9 jaht on kestnud aastaid, kui astronoomid kasutasid Päikesesüsteemi äärepoolseimate osade skaneerimiseks visuaalset valgust ja infrapuna teleskoope.
"Asi, millest me aru saime, on see, et oluline on raskusjõud," ütles Inglismaa Durhami ülikooli füüsik Jakub Scholtz ja üks kahest idee taga olnud astronoomist. "See ei pea olema planeet. Kõige ilmalikum või võib-olla kõige mõistlikum seletus on see, et see on planeet. Kuid teoreetiliste füüsikutena teame, et universumi varajane kosmoloogia võib väga hõlpsasti tutvustada mitmesuguseid väga huvitavaid uusi teoreetilisi teoreetikaid. kehad - üks neist… on ürgsed mustad augud. "
Ürgsed mustad augud on erinevad
Tavaliselt peame mustadest aukudest rääkides silmas hiiglaslikke tähti, mis tekivad siis, kui hiiglaslikud tähed ise kokku varisevad, püüdes oma massid lõputult tihedasse ainsusesse, ümbritsedes hiiglaslikest "sündmuse horisontidest", kust ükski valgus ei pääse. Kuid mõned kosmoloogid usuvad, et universumi esimestel hetkedel, kui kõik oli kuum ja tihe ning tormasid Suurest Paugust eemale ja ühtegi tähte polnud veel moodustunud, tekkisid juba mustad augud.
Need universumi loomise ürgsed kummitused oleksid moodustunud, kui selle varajase aine tükid purustati kokku nii tihedalt, et need kondenseeruksid ainsusteks.
"See universumi osa on nii tihe, sellest saab lihtsalt must auk," rääkis Scholtz Live Science'ile.
Need mustad augud oleksid väiksemad kui massiivsete tähtede kokkuvarisemisest moodustunud tähelised mustad augud, ütles Chicago ülikooli füüsik ja paberi kaasautor James Unwin. Ja mõne mudeli järgi oleksid nad vaid käputäis korda raskemad kui Maa.
Unwin ütles, et selle massi must auk ei paista eriti midagi. Selle sündmuse horisont oleks väike - umbes greibi suurus, kui see on Maa massist viis korda suurem, ja keeglikuuli suurus, mis on 10 korda suurem Maa massist. Kuid raskus on gravitatsioon. Kui PBH leiaks tee meie päikesesüsteemi, siis see must auk tiirleks Päikesel ümber nagu planeedil ja see pukseeriks kääbusplaneetidele ja asteroididele täpselt nagu teoreetiline planeet 9. Sama massi ürgse musta augu tagajärjel ei saaks kuidagi öelda planeedi raskusjõu mõju.
Unwini sõnul pakuvad samad mudelid, mis tekitavad ürgseid mustaid auke, ka parimat selgitust selle kohta, kuidas universumis tekkisid Higgsi mehhanism (arvatakse, et see imendab massi kõigil osakestel) ja muu põhifüüsika. Seega on põhjust arvata, et need asjad on olemas, olenemata sellest, kas mõni neist on meie päikesesüsteemis või mõnes muus tähesüsteemis lõppenud. Kuid keegi pole seda kunagi leidnud.
Mustad augud painutavad valgust
Siiski on hiljutisi tõendeid, mis viitavad sellele, et need võivad tõesti olemas olla, ütles Unwin.
"Arvan, et see on kogukonnas üsna tundmatu," sõnas Unwin ja "me proovime sellele tõepoolest laia tähelepanu pöörata."
Poolas on olemas katse nimega optiline gravitatsiooniline läätse katse (OGLE). See otsib taevast tõendusmaterjalina gravitatsioonilise "mikrolülituse" kohtade kohta kosmoses, kus planeedi või mõne muu objekti raskusjõud on painutanud valguskiire rada, põhjustades selle jõudmist Maale. OGLE uuritud tähtede puhul näeb see kerge painutamine välja justkui täht, mis hetkega helendab.
Kuid nad ütlesid, et OGLE teatas midagi imelikku. Kuus korda on ta märganud väga lühikesi, vähem kui 0,3 päeva pikkusi mikrolülitamise sündmusi, mis viitavad väga kiiresti liikuvatele objektidele, mis asuvad maakera tähtede vahel 0,5 maapinna ja 20 maa massi vahel. Unwin ütles, et planeedid ei näe OGLE suhtes just nii, ja on põhjust arvata, et kuus objekti võivad olla ürgsed mustad augud. (Teine võimalus on väga kiiresti liikuvad "vabalt ujuvad planeedid", mis liiguvad väljaspool tähesüsteeme, kuid praegused planeedimudelid ei ennustaks, et paljud sellised planeedid suumivad ümber universumi.)
Kui need kuus objekti olid väikesed, iidsed mustad augud, ütles Scholtz, siis see tähendab, et sellised mustad augud pole universumis nii haruldased. Te ei oota, et nad ilmuvad igas tähesüsteemis, ütles ta. Ja enamik hõljuks vabalt läbi kosmose. Kuid see ei oleks kohutavalt šokeeriv, kui meie süsteemil veab ja selle valiks, ütles ta.
Planeedi 9 musta augu teooria selgitab siis kaht saladust: trans-Neptuuni objekti anomaalia ja OGLE anomaalia.
"Need kaks asja osutavad samasse vahemikku," sõnas Unwin. "See on asi, mis tegi meid üsna elevil."
"See on peamine asi," lisas Scholtz. "Kadunud planeet asub kuskil võib-olla viie kuni 20 maapinna massi vahel ja OGLE tõendusmaterjal osutab kuskil 0,5 kuni 20 maamassiivi. Seega on see üsna juhus."
Kui TNO kõrvalekalle osutub tegelikult mustaks auguks, ütles Unwin, et see on tohutu ettevõtmine. See tõestaks ürgsete mustade aukude olemasolu ja naelutaks neile massivahemiku, mis selgitaks, millal täpselt nende moodustatud universumi ajaloos on - see seletaks siis, kui palju teisi füüsika bitte tekkis.
Kas see tähendab, et kumbki teadlane on veendunud, et meie päikesesüsteemis on must auk, või arvab isegi, et seal on ilmselt üks auk? Ei, nad mõlemad ütlesid. Võimalik, et TNO anomaalia ei osuta tegelikult ühele raskele esemele või et OGLE anomaalia on viga või tuleneb vigadest seadmetest.
Kas Planet 9 on isegi olemas?
Mõned astronoomid kahtlevad, kas seal üldse midagi on.
"Ma ei tea PBH-de kohta piisavalt, et teada, kui palju varusid on vaja kauges Päikesesüsteemis omada," ütles Oklahoma ülikooli astronoom Nathan Kaib, kes polnud Unwini ja Scholtzi tööga seotud. . "Siiski ütlen, et olen pisut skeptiline Planeedi 9 vajalikkuse suhtes."
Tema sõnul näib TNO (trans-Neptuuni objekt) orbitaalne anomaalia olevat tõeline, kuid see idee planeedist, mis seal peitub väljaspool TNO-sid, ei seleta seda nii hästi. Ja nagu ta kirjutas 2. juuli väljaandes The Astronomical Journal avaldatud artiklis, võiksite oodata, et Planet 9 loob muid kõrvalekaldeid, mida andmetes pole kuvatud.
"See jätab mind planeedi olemasolu suhtes mõneti skeptiliseks ja kui PBH peaks tekitama samasuguseid… efekte nagu planeet, siis oleksin ka selles suhtes skeptiline, kuid see on üsna sõltumatu ideest PBH-d ise, "rääkis Kaib.
Kuid mõned astronoomid arvavad endiselt, et seal on mingi planeet. Ja need tõendid on piisavalt tugevad ning planeedi jaht on piisavalt kaua kestnud, ütles Unwin, et vähemalt tasub uurida, kas mõni planeeditaoline objekt, mis pole planeet, põhjustab mõju.
Üheks võimaluseks kontrollida, mida nad soovitasid eel-prindiserveri arXivis veebis postitatud veel eelretsenseerimata paberis, on otsida märke "tumeda aine hävimisest". PBH teooriad viitavad sellele, et nad oleksid ümbritsetud tiheda hulga tumeda ainega, mis suudaks osaliselt terveks jääda isegi pärast miljardeid aastaid kõndimist universumis. Ja mõned tumeda aine teooriad viitavad sellele, et mõnikord selle osakesed "hävivad" ja muutuvad gammakiirguse footoniteks. Võiksime neid footoneid Maal tuvastada.
(Selline tuvastamine lahendaks lõplikult kolmanda hiiglasliku füüsikamüsteeriumi neile, kes jälgivad: kas tume mateeria võib muutuda osakesteks, mida me helendavast universumist tuvastame.)
Meie teleskoobid võisid need gammakiirguse footonid juba üles korjata, kirjutasid teadlased. Niisiis, nende järgmine samm on Fermi Gamma-ray kosmoseteleskoobi kaudu andmete otsimine, mis skaneerib osakeste jaoks taeva laigud, et näha, kas nad leiavad vihjeid ühe kohta.
Scholtz ütles, et gammakiirguse jaht loob väikese võimaluse, et see võimalus oleks lõputu. Me võiksime sinna isegi missiooni saata, ütles ta.
"See on potentsiaalselt võimalus mängida tõelise musta auguga," sõnas ta. "Kui põnev see on?"
Sellegipoolest ei panusta keegi sellele veel.
