MNOGI znanstvenici zbog snažnog izvora gravitacije koji se nalazi na rubu našeg Sunčevog sustava pretpostavljaju da se tamo skriva masivan planet, koji je dobio popularan naziv Planet 9. No, neki astronomi smatraju da bi uzrok spomenutim gravitacijskim poremećajima mogao biti neki još egzotičniji objekt.
S obzirom na to da nakon potrage koja traje već godinama još uvijek iza orbite Neptuna nije pronađen dodatan planet koji kruži oko Sunca, stručnjaci su bili primorani razmotriti jednu radikalnu hipotezu - možda Planet 9 i nije planet, već mala crna rupa koju bismo mogli detektirati pomoću teoretskog zračenja koje se emitira s njenog ruba, odnosno takozvanog Hawkingovog zračenja.
Hawkingovo zračenje je oblik zračenja koji hipotetski ispuštaju crne rupe zbog kvantnomehaničkih fenomena u blizini horizonta događaja. Zračenje je dobilo ime prema britanskom fizičaru Stephenu Hawkingu, koji je još 1974. godine teoretski pretpostavio postojanje takve vrste zračenja.
Kako smo saznali za Planet 9?
Astronomi već stoljećima pomoću varijacija u orbiti planeta predviđaju postojanja novih nebeskih tijela. Naime, kada se orbita planeta ne podudara s dosadašnjim predviđanjima, trebamo ažurirati našu fiziku ili pretpostaviti dodatan planet, objašnjava astrofizičar Paul M. Sutter sa Sveučilišta Stony Brook i Instituta Flatiron. Primjerice, kada znanstvenici nisu mogli precizno objasniti Merkurovu orbitu, nakraju je došlo do Einsteinove teorije relativnosti. S druge strane, čudna orbita Urana dovela je do otkrića Neptuna.
Astronomi su 2016. proučavali niz jako udaljenih objekata u Sunčevom sustavu, koji se nazivaju transneptunski objekti (transneptunsko tijelo, TNO). Radi se o nebeskim tijelima u Sunčevom sustavu, koja se nalaze dalje od Neptuna, u Kuiperovu pojasu, a koja su ostaci formiranja Sunčevog sustava.
Primijetili su da nekoliko TNO-a ima neobično bliske orbite, koje se međusobno poravnavaju. Vjerojatnost slučajnog nastanka takve konstrukcije orbita je manja od 1%, zbog čega su astronomi posumnjali da se tamo krije masivan planet, veći od Neptuna. Nazvali su ga Planetom 9 ili Planetom X, a smatraju da bi njegova gravitacija mogla uzrokovati zbijene orbite TNO-a.
No, pet godina potrage za tim mističnim planetom nije urodilo plodom. Ako Planet 9 doista postoji, to znači da mu je orbita toliko udaljena od Sunca da ga ne možemo uočiti trenutnom tehnologijom.
Crna rupa na rubu Sunčevog sustava
Astronomi su nakon neuspješnog traganja za Planetom X predložili alternativnu hipotezu. Možda se uopće ne radi o planetu, već o maloj crnoj rupi.
Male crne rupe ("male" ovdje znači mase planeta) su objekti koji su vrlo zanimljivi astronomima. Sve crne rupe za koje znamo u svemiru potječu od smrti masivnih zvijezda. A budući da su samo najmasivnije zvijezde dovoljno velike da na kraju svog života stvore crnu rupu, one mogu iza sebe ostaviti samo one crne rupe s masom koja je najmanje 5 puta veća od Sunčeve.
No postoji mogućnost da oko nas postoje i manje crne rupe, koje su nastale u ekstremnim uvjetima ranog svemira. Kozmološka promatranja isključila su većinu modela iskonskog stvaranja crne rupe, uz nekoliko iznimaka - poput crnih rupa veličine planeta.
Dakle, ako znanstvenici mogu potvrditi da mala crna rupa kruži oko Sunca, to bi moglo pružiti intrigantan pogled na jednu od najvećih misterija moderne kozmologije.
Rupa veličine grejpa
I da, tih se crnih rupa ne bismo trebali previše plašiti. Primordijalne crne rupe imaju mnogo manju masu od onih koje su nastale urušavanjem velikih zvijezda, piše Live Science.
"Crna rupa te mase ne bi bila nešto posebno. Ako ima masu deset puta veću od Zemljine, njen horizont događaja bio bi malen, otprilike veličine grejpa. Ali gravitacija je gravitacija. Kad bi se takva crna rupa našla u našem Sunčevom sustavu, orbitirala bi oko Sunca poput planeta i privukla bi patuljaste planete i asteroide, baš kao što bi to učinio hipotetski Planet 9. Naime, nije moguće razlikovati učinke gravitacije planeta od učinka gravitacije primordijalne crne rupe slične mase", rekao je fizičar James Unwin sa Sveučilišta Chicago.
(Ne)moguća misija
Sedamdesetih godina prošlog stoljeća poznati fizičar Stephen Hawking teoretizirao je da crne rupe nisu baš 100% crne. Zbog složene interakcije između gravitacije i kvantnih sila na horizontu događaja ili rubu crne rupe, one mogu emitirati slabo zračenje, smatrao je Hawking.
Radi se stvarno o slabom zračenju. Crna rupa mase Sunca bi svake godine emitirala samo jedan foton, što bi bilo jako teško detektirati. No, ako na rubu Sunčevog sustava postoji jedna omanja crna rupa (poput, recimo, Planeta 9), ona bi mogla biti pristupačnija.
Iako su prijašnja istraživanja pokazala da bi njezino zračenje bilo preslabo za detektiranje sa Zemlje, novo istraživanje objavljeno u siječnju ove godine ustanovilo je da bi to zračenje možda mogle detektirati svemirske letjelice.
Problem je što je to zračenje preslabo za detekciju, osim ako mu se dovoljno ne približimo. Kada bi znanstvenici mogli s većom pouzdanošću utvrditi mjesto hipotetičkog Planeta 9, svemirska letjelica mogla bi prići dovoljno blizu horizonta događaja da izmjeri Hawkingovo zračenje.
Astrofizičar Sutter smatra da se ne radi o nemogućoj misiji. Istina, ona bi bila skupa i dugotrajna, ali svemirske agencije su već izvele slične pothvate. Dakle, u tehnološkom smislu smo već sada sposobni dizajnirati letjelicu koja bi mogla istražiti rub našeg Sunčevog sustava, kako bismo saznali skriva li se tamo primordijalna crna rupa.
Sutter smatra da bi se takva misija isplatila. Zamislite da otkrijemo kako se na rubu našeg Sunčevog sustava nalazi jedan takav fascinantan objekt kao što je crna rupa.