Du fizikai mano, kad turėtume patikrinti, ar mūsų saulės sistemoje nėra senovinio greipfruto dydžio juodosios skylės. Ir tas mažas, sunkus objektas iš tikrųjų gali pakeisti teorinę planetą, kuri, kai kurių tyrinėtojų manymu, gali vilkti į kitus mūsų saulės sistemos objektus, vadinamąją „Planet 9“.
Ar tai reiškia, kad mūsų kosmoso kampelyje tikrai slepiasi juodoji skylė? Ne, sakė tyrėjai.
Tačiau jie surinko savo egzistavimo argumentą, kuris, jų manymu, yra pakankamai įtikinamas, kad jį verta išnagrinėti.
Štai taip:
Toli Saulės sistemos išorės pakraščiuose, ten, kur skrieja mūsų tolimiausia žinoma planeta Neptūnas, yra keletas mažų, keistai besielgiančių objektų. Šie „trans-Nuptunijos objektai“ (TNO) susilieja neįprastais būdais ir yra linkę suktis aplink ašis, nukreiptas link vieno plataus dangaus srauto, atokiau nuo didesnių žinomų planetų. Taip pat kritiškai, TNO orbita skrieja kitoje plokštumoje nei aštuonios žinomos planetos. Tai rodo, kad kažkas kitas traukia juos savo sunkumu.
Kai kurie astronomai pažvelgė į tą keistą modelį, atliko kai kuriuos skaičiavimus ir padarė išvadą, kad iš ten turi būti kita planeta, kuri yra 10–20 kartų didesnė už Žemės masę ir eina pro juokingą orbitą, kuri ją vykdo daugybę šimtų kartų atstumu nuo Žemės atstumo. saulė. Tai keista teorija, paprastai vadinama „9 planeta“, tačiau į kurią astronomai žiūri rimtai. „Planet 9“ medžioklė tęsėsi ilgus metus, kai astronomai naudojo vaizdinės šviesos ir infraraudonųjų spindulių teleskopus, norėdami nuskaityti atokiausias Saulės sistemos dalis.
„Mes supratome, kad svarbiausias dalykas yra sunkumas“, - sakė Jakubas Scholtzas, fizikas iš Durhamo universiteto Anglijoje ir vienas iš dviejų šios idėjos astronomų. "Tai nebūtinai turi būti planeta. Labiausiai įmantrus, o gal ir pats liūdniausias paaiškinimas yra tai, kad tai yra planeta. Bet mes, kaip teoriniai fizikai, žinome, kad ankstyvosios visatos kosmologija gali lengvai pristatyti labai įdomių naujų teorinių pavyzdžių. kūnai - vienas iš jų… yra pirmykštės juodosios skylės “.
Pirmykštės juodosios skylės yra skirtingos
Paprastai, kai mes kalbame apie juodąsias skylutes, turime omenyje milžiniškus objektus, suformuotus, kai milžiniškos žvaigždės susigrūda į save, suvaržydamos savo masę be galo tankiu išskirtinumu, apsuptu milžiniškų „įvykių horizonto“, iš kurio jokia šviesa negali ištrūkti. Tačiau kai kurie kosmologai mano, kad pirmaisiais visatos momentais, kai viskas buvo karšta ir tiršta bei skubėjo tolyn nuo Didžiojo sprogimo ir dar nebuvo susiformavusios žvaigždės, jau atsirado juodosios skylės.
Šie pirmapradiai Visatos kūrimo vaiduokliai būtų susiformavę, kai tos ankstyvosios materijos gabaliukai būtų susmulkinti taip stipriai, kad jie sutirštėtų į išskirtinumus.
„Ta Visatos dalis yra tokia tanki, ji tiesiog tampa juodąja skyle“, - „Scholtz“ pasakojo „Live Science“.
Šios juodosios skylės būtų mažesnės nei žvaigždžių juodosios skylės, susidariusios sugriuvus didžiulėms žvaigždėms, sakė Jamesas Unwinas, Čikagos universiteto fizikas ir šio straipsnio bendraautorius. Pagal kai kuriuos modelius jie būtų tik saujelė kartų sunkesni už Žemę.
Tos masės juodoji skylė nieko panašaus neatrodys, sakė Unvinas. Jo įvykių horizontas būtų mažas - maždaug greipfruto dydžio, jei jis penkis kartus viršija Žemės masę, ir boulingo rutulio dydis, 10 kartų didesnis už Žemės masę. Bet gravitacija yra gravitacija. Jei PBH atrastų kelią į mūsų saulės sistemą, ta juodoji skylė skristų aplink saulę taip, kaip planeta, ir ji vilksis ant nykštukinių planetų ir asteroidų taip, kaip tai darytų teorinė 9 planeta. Neįmanoma niekaip pasakyti apie planetos gravitacijos poveikį iš tos pačios masės pirmykščio juodosios skylės.
Tie patys modeliai, kurie gamina pirmykštes juodąsias skylutes, sakė Unwinas, taip pat pateikia geriausią paaiškinimą, kaip Visatoje atsirado Higso mechanizmas (manoma, kad masė kaupia visas daleles) ir kita pagrindinė fizika. Taigi yra pagrįsta priežastis manyti, kad šie dalykai egzistuoja, nepriklausomai nuo to, ar kas nors yra mūsų saulės sistemoje ar bet kurioje kitoje žvaigždžių sistemoje. Tačiau niekas to niekada nerado.
Juodosios skylės lenkiamos šviesos
Tačiau yra keletas naujausių įrodymų, leidžiančių manyti, kad jie gali egzistuoti, sakė Unwinas.
"Manau, kad tai yra gana nežinoma apie bendruomenę, - sakė Unwinas, - ir mes tikrai stengiamės atkreipti į tai platų dėmesį."
Lenkijoje yra eksperimentas, vadinamas optinio gravitacinio objektyvo eksperimentu (OGLE). Jis nuskaito dangų, norėdamas įsitikinti, kad nėra gravitacinio „mikrolėkio“ vietų kosmose, kur planetos ar kokio nors kito objekto gravitacija yra sulinkusi šviesos spindulio kelią, priversdama jį trenkti į Žemę. Žvaigždžių, kurias tyrė OGLE, atvejais šis šviesos lenkimas atrodo kaip žvaigždė, kuri akimirksniu pašviesėja.
Bet jie sakė, kad OGLE pranešė apie ką nors keisto. Šešis kartus jis pastebėjo labai trumpus, mažiau nei 0,3 dienos trukmės, mikroįsiurbimo įvykius, kurie rodo labai greitai judančius objektus tarp 0,5 Žemės masės ir 20 Žemės masių, užfiksuojančių praeities žvaigždes. Unwinas sakė, kad planetos nežiūri į OGLE, ir yra pagrįsta priežastis įtarti, kad šeši objektai gali būti pirmapradės juodosios skylės. (Kita galimybė yra labai greitai judančios „laisvai plūduriuojančios planetos“, judančios aplink žvaigždžių sistemas, tačiau dabartiniai planetų modeliai neprognozuoja, kad daugelis tokių planetų priartina aplink Visatą.)
Jei šie šeši objektai buvo mažos, senovės juodosios skylės, sakė Scholtzas, tai reiškia, kad tokios juodosios skylės nėra tokios retos visatoje. Jūs negalėtumėte tikėtis, kad jie pasirodys kiekvienoje žvaigždžių sistemoje, sakė jis. Ir dauguma laisvai plūduriuotų per kosmosą. Tačiau jis nebūtų baisiai šokiruojantis, jei mūsų sistemai pasisektų ir ją pasirinksime, sakė jis.
Tada „Planet 9“ juodosios skylės teorija paaiškina dvi paslaptis: trans-Neptūno objekto anomaliją ir OGLE anomaliją.
„Šie du dalykai nukreipti į tą patį masės diapazoną“, - sakė Unwinas. "Tai dalykas, kuris mus labai sujaudino".
„Tai yra pagrindinis dalykas“, - pridūrė Scholtzas. "Dingusios planetos yra kažkur tarp penkių ir 20 žemės masių, o OGLE įrodymai rodo kažkur nuo 0,5 iki 20 žemės masių. Taigi tai yra visai atsitiktinumas".
Jei TNO anomalija iš tikrųjų paaiškės kaip juodoji skylė, Unvinas sakė, tai yra didžiulis reikalas. Tai įrodytų pirmapradių juodųjų skylių egzistavimą ir nulaikytų joms masės diapazoną, kuris paaiškintų, kada tiksliai jų suformuotos visatos istorijoje - tai paaiškintų, kaip atsirado daugybė kitų fizikos elementų.
Ar tai reiškia, kad kuris nors tyrinėtojas yra įsitikinęs, kad mūsų saulės sistemoje yra juodoji skylė, ar net mano, kad ten greičiausiai yra viena? Ne, jie abu sakė. Gali būti, kad TNO anomalija iš tikrųjų nenurodo vieno sunkaus objekto arba kad OGLE anomalija yra trūkumas, ar sugedusios įrangos rezultatas.
Ar „Planet 9“ net egzistuoja?
Kai kurie astronomai abejoja, ar ten nieko nėra.
„Aš nepakankamai žinau apie PBH, norėdamas žinoti, kiek atsargų reikia, kad turėčiau tokią tolimojoje saulės sistemoje“, - sakė Nathanas Kaibas, Oklahomos universiteto astronomas, nedalyvavęs Unwino ir Scholtzo darbe. . "Tačiau aš pasakysiu, kad esu šiek tiek skeptiškas dėl" Planet 9 "būtinybės."
Pasak jo, TNO (trans-Neptūno objektas) orbitos anomalija yra tikra, tačiau ši planetos, esančios ten, esančio už TNO ribų, idėja to nepaaiškina. Kaip jis rašė liepos 2 d. Publikuotame leidinyje „The Astronomical Journal“, jūs tikėjotės, kad „Planet 9“ sukurs kitas anomalijas, kurios nebuvo nurodytos duomenyse.
„Tai mane šiek tiek skeptiškai vertina kaip egzistuoja planeta, ir jei manoma, kad PBH sukels tuos pačius… efektus kaip ir planeta, manau, aš taip pat skeptiškai vertinsiu ir tai, bet tai beveik nepriklauso nuo idėjos Patys PBH “, - teigė Kaibas.
Tačiau kai kurie astronomai vis dar mano, kad ten yra planeta. Šie įrodymai yra pakankamai stiprūs, o medžioklė dėl planetos užsitęsė pakankamai ilgai, Unvinas teigė, kad bent jau verta išsiaiškinti, ar kokį nors planetą primenantis objektas, kuris nėra planeta, sukelia poveikį.
Vieną iš būdų patikrinti, jie pasiūlė dar neprieštaraujančiame popieriuje, paskelbtame internete prieš spausdinimo serverį „arXiv“, yra ieškoti „tamsiosios medžiagos sunaikinimo“ požymių. PBH teorijos rodo, kad juos apsuptų tankūs tamsiosios medžiagos halosai, kurie galėtų išlikti iš dalies nepažeisti net po milijardus metų klajojančios visatos. Ir kai kurios tamsiosios materijos teorijos leidžia manyti, kad kartais jos dalelės „sunaikina“ ir virsta gama spindulių fotonais. Mes galėtume aptikti tuos fotonus Žemėje.
(Toks aptikimas galutinai išspręstų trečiąją milžinišką fizikos paslaptį tiems, kurie stebi: ar tamsiosios medžiagos gali virsti dalelėmis, kurias mes atpažįstame iš šviečiančios visatos.)
Mūsų teleskopai galbūt jau yra paėmę tuos gama spindulių fotonus, rašė tyrėjai. Kitas jų žingsnis yra peržvelgti duomenis iš „Fermi Gamma“ spinduliuotės teleskopo, kuris nuskaito plačias dangaus vietas dalelėms, norėdamas sužinoti, ar jie gali rasti užuominų apie vieną iš jų.
Tikėtina, kad gama spindulių medžioklė užverčia mažą juodąją skylę, Scholtzas teigė, kad galimybės yra begalinės. Mes net galėtume ten nusiųsti misiją, - sakė jis.
„Tai yra galimybė žaisti su tikra juoda skyle“, - sakė jis. "Kaip tai įdomu?"
Vis dėlto kol kas niekas nesiūlo lažybų.
