science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wetenschappers stellen plan voor om te bepalen of planeet negen een oerzwart gat is

Krediet:CC0 Publiek Domein

Wetenschappers van Harvard University en het Black Hole Initiative (BHI) hebben een nieuwe methode ontwikkeld om zwarte gaten in het buitenste zonnestelsel te vinden. en daarbij, voor eens en voor altijd de ware aard van de veronderstelde Planeet Negen te bepalen. De krant, geaccepteerd om De astrofysische journaalbrieven , benadrukt het vermogen van de toekomstige Legacy Survey of Space and Time (LSST) -missie om accretievlammen te observeren, waarvan de aanwezigheid zou kunnen bewijzen of uitsluiten dat Planeet Negen een zwart gat is.

Dr. Avi Loeb, Frank B. Baird Jr. Professor of Science aan Harvard, en Amir Siraj, een student aan Harvard, hebben de nieuwe methode ontwikkeld om naar zwarte gaten in het buitenste zonnestelsel te zoeken op basis van uitbarstingen die het gevolg zijn van de verstoring van onderschepte kometen. De studie suggereert dat de LSST het vermogen heeft om zwarte gaten te vinden door te observeren voor accretiefakkels die het gevolg zijn van de impact van kleine Oortwolk-objecten.

"In de buurt van een zwart gat, kleine lichamen die het naderen, zullen smelten als gevolg van verwarming door de achtergrondaanwas van gas uit het interstellaire medium op het zwarte gat, "zei Siraj. "Zodra ze smelten, de kleine lichamen zijn onderhevig aan getijdenverstoring door het zwarte gat, gevolgd door aanwas van het door de getijden verstoorde lichaam op het zwarte gat." Loeb voegde toe, "Omdat zwarte gaten intrinsiek donker zijn, de straling die materie uitzendt op weg naar de monding van het zwarte gat is onze enige manier om deze donkere omgeving te verlichten."

Toekomstige zoektochten naar oer-zwarte gaten zouden door de nieuwe berekening kunnen worden geïnformeerd. "Deze methode kan ingesloten zwarte gaten van planeetmassa tot aan de rand van de Oortwolk detecteren of uitsluiten, of ongeveer honderdduizend astronomische eenheden, "zei Siraj. "Het zou in staat kunnen zijn om nieuwe limieten te stellen aan de fractie donkere materie in oerzwarte gaten."

De komende LSST zal naar verwachting de gevoeligheid hebben die nodig is om accretiefakkels te detecteren, terwijl de huidige technologie dat niet kan zonder begeleiding. "LSST heeft een breed gezichtsveld, keer op keer de hele hemel bedekken, en op zoek naar voorbijgaande fakkels, " zei Loeb. "Andere telescopen zijn goed in het richten op een bekend doel, maar we weten niet precies waar we Planeet Negen moeten zoeken. We kennen alleen de brede regio waarin het kan wonen." Siraj voegde eraan toe:"Het vermogen van LSST om twee keer per week de lucht te onderzoeken is buitengewoon waardevol. zijn ongekende diepte maakt het mogelijk fakkels te detecteren die het gevolg zijn van relatief kleine botslichamen, die vaker voorkomen dan grote."

Het nieuwe artikel richt zich op de beroemde Planet Nine als eerste kandidaat voor detectie. Het onderwerp van veel speculatie, de meeste theorieën suggereren dat Planeet Negen een voorheen onopgemerkte planeet is, maar het kan ook wijzen op het bestaan ​​van een zwart gat met de massa van een planeet.

"Planeet Negen is een overtuigende verklaring voor de waargenomen clustering van sommige objecten buiten de baan van Neptunus. Als het bestaan ​​van Planeet Negen wordt bevestigd door een directe elektromagnetische zoektocht, het zal de eerste ontdekking zijn van een nieuwe planeet in het zonnestelsel in twee eeuwen, Pluto niet meegerekend, zei Siraj, eraan toevoegend dat het niet detecteren van licht van Planet Nine - of andere recente modellen, zoals de suggestie om sondes te sturen om de invloed van de zwaartekracht te meten - zou het zwarte gat-model intrigerend maken. "Er is veel gespeculeerd over alternatieve verklaringen voor de abnormale banen die zijn waargenomen in het buitenste zonnestelsel. Een van de ideeën die naar voren werden gebracht was de mogelijkheid dat planeet negen een zwart gat ter grootte van een grapefruit zou kunnen zijn met een massa van vijf tot tien keer die van de aarde."

De focus op Planeet Negen is zowel gebaseerd op de ongekende wetenschappelijke betekenis die een hypothetische ontdekking van een zwart gat van planeetmassa in het zonnestelsel zou hebben, als op de voortdurende interesse om te begrijpen wat daarbuiten is. "De buitenwijken van het zonnestelsel is onze achtertuin. Het vinden van Planeet Negen is als het ontdekken van een neef die in de schuur achter je huis woont waar je nooit van wist, ' zei Loeb. 'Het roept meteen vragen op:waarom is het daar? Hoe komt het aan zijn eigenschappen? Heeft het de geschiedenis van het zonnestelsel gevormd? Zijn er meer van?"