план

Концепція Художника про виверження акреції в результаті зустрічі хмарної комети Оорта та гіпотетичної чорної діри у зовнішній Сонячній системі. Кредит: М. Вайс

Вчені з Гарвардського університету та Ініціативи Чорних дір (BHI) розробили новий метод виявлення чорних дір у зовнішній Сонячній системі та разом з ним раз і назавжди визначили справжню природу гіпотетичної Планети Дев'ять. Стаття, прийнята до журналу Astrophysical Journal Letters, підкреслює здатність майбутньої місії Спадщини огляду простору та часу (LSST) спостерігати спалахи акреції, наявність яких може довести або виключити Планету Дев'ять як підземелля .

Доктор Аві Лоб, професор науки Гарвардського університету Френк Б. Бейрд-молодший, та Амір Сірадж, студент Гарвардського університету, розробили новий метод пошуку чорних дір у зовнішній Сонячній системі на основі вивержень, переривання. перехоплених комет. Дослідження показує, що LSST має можливість знаходити чорні діри, спостерігаючи спалахи акреції, що виникають внаслідок удару малих предметів в хмарі Оорта.

"В околицях чорної діри невеликі тіла, що наближаються до неї, плавляться в результаті нагрівання від фонового накопичення газу міжзоряного середовища до чорної діри", - сказав Сірадж. "Як тільки вони розплавляться, маленькі тіла піддаються припливному руйнуванню з боку чорної діри з подальшим накопиченням припливно-порушеного тіла в чорній дірі". Леб додав: "Оскільки чорні діри за своєю суттю темні, випромінювання речовини, що випромінюється на шляху до гирла чорної діри, є нашим єдиним способом висвітлити це темне середовище".

Подальші пошуки споконвічних чорних дір можуть базуватися на новій оцінці. "Цей метод може виявити або виключити чорні діри в планетарній масі на краю хмари Оорта або близько 100 000 астрономічних одиниць", - сказав Сірадж. "Це могло б встановити нові обмеження частки темної матерії, що міститься в первісних чорних дірах".

Очікується, що наступний LSST матиме чутливість для виявлення спалахів акреції, тоді як нинішня технологія не може зробити це без керівництва. "LSST має широке поле зору, охоплюючи все небо знову і знову і шукаючи тимчасові спалахи", - сказав Льоб. “Інші телескопи добре вказують на відому ціль, але ми не знаємо точно, де шукати Планету Дев’ять. Ми знаємо лише величезний регіон, в якому він може проживати ". Сірадж додав: “Здатність LSST оглядати небо два рази на тиждень надзвичайно цінна. Крім того, його безпрецедентна глибина дозволить виявляти спалахи в результаті відносно невеликих ударних елементів, які частіше, ніж великі ".

Нова стаття зосереджується на знаменитій Планеті Дев'ять як на першому головному кандидаті на виявлення. Більшість теорій припускають, що Планета Дев'ять - це раніше не виявлена ​​планета, але вона також може вказувати на існування чорної діри з планетною масою.

Планета Дев'ять є вагомим поясненням спостережуваного скупчення деяких об'єктів за межами орбіти Нептуна. Якщо існування Планети Дев'ять буде підтверджено прямим електромагнітним пошуком, це буде перше виявлення нової планети в Сонячній системі за два століття, не враховуючи Плутон, сказав Сірадж, додавши, що якщо світло з Планети Дев'ять не буде виявлено, або інші останні моделі, такі як пропозиція направити зонди для вимірювання гравітаційного впливу, модель чорної діри була б інтригуючою. “Було багато спекуляцій щодо альтернативних пояснень аномальних орбіт, що спостерігаються у зовнішній Сонячній системі. Однією з представлених ідей була можливість того, що Планета Дев'ять могла бути чорною дірою розміром з грейпфрут із масою, яка у п'ять-десять разів більша за земну ".

Зосередження уваги на Планеті Дев'ять стільки ж базується на безпрецедентному науковому значенні, яке мало б гіпотетичне відкриття чорної діри планетарної маси в Сонячній системі, а також на постійному інтересі до розуміння того, що там є. «Околиці Сонячної системи - це наше заднє подвір’я. Знайти Планету Дев'ять - це все одно, що відкрити кузена, який живе в сараї за своїм будинком, про який він так і не дізнався ", - сказав Льоб. “Це відразу ж викликає питання: чому це там? Як ви отримали свої властивості? Чи це сформувало історію Сонячної системи? Чи є ще таке?

Дослідження було частково підтримано грантом Фонду прориву призів та Гарвардської ініціативи "Чорна діра" (BHI), яка фінансується за рахунок грантів Фонду Джона Темплтона (JTF) та Фонду Гордона та Бетті Мур (GBMF).