На окраине Солнечной системы некий неизвестный объект воздействует на курс ледяных глыб, вращающихся вокруг Солнца. Овальные орбиты всех этих объектов заостряются в одном направлении и имеют одинаковый наклон, что наводит на мысль, что ими управляет некая невидимая сила.
Сначала учёные считали, что виной этому была загадочная девятая планета (некоторые называли её «планета Х»). Но в новом исследовании предполагается, что гравитационное притяжение может исходить от первичной чёрной дыры, небольшой чёрной дыры, образовавшейся во время Большого взрыва.
Хотя существование первичных чёрных дыр не было подтверждено, некоторые учёные считают, что их во Вселенной много. Если они существуют, то могут составлять до 80 % невидимой Вселенной: именно первичные чёрные дыры — одни из наиболее вероятных кандидатов в частицы тёмной материи. В существовании последней астрономы уверены, потому что её гравитация тянет за собой другие объекты.
В статье, опубликованной в arXiv, онлайн-хранилище препринтов, выдвигается гипотеза, что «девятая планета» может быть одной из подобных древних чёрных дыр. Исследователи предложили способы поиска этого недостающего элемента.
«Как только вы начинаете думать об очень нестандартных объектах, таких как первичные чёрные дыры, вы думаете совсем другим образом, — говорит Джеймс Ануин (James Unwin), физик-теоретик, один из авторов статьи. — Мы защищаем тезис, что, чем искать в видимом свете, лучше обратить внимание на гамма-излучение или космические лучи».
На окраинах нашей Солнечной системы находятся тысячи небольших ледяных тел, образующих регион под названием Пояс Койпера. Шесть из этих объектов имеют странные орбиты, указывающие на то, что неизвестный источник гравитации притягивает их к себе. В 2016 году компьютерное моделирование и математические модели показали, что причиной этого может быть таинственная планета, которую никогда не видели.
В исследовании Константин Батыгин и Майкл Браун (Michael Brown) подсчитали, что гравитационное притяжение девятой планеты может иметь в 10 раз большую массу, чем масса Земли. В среднем, загадочное тело вращается вокруг Солнца на расстоянии в 20 раз большем, чем Нептун, около 30 миллиардов км. Одно обращение вокруг Солнца может занять от 10000 до 20000 лет. Для сравнения, Плутон проходит всю свою орбиту за 248 лет.
Батыгин и Браун предположили, что девятая планета могла образоваться так же, как и хорошо известные нам газовые гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, вначале это было ледяное ядро, затем оно захватило газ вокруг себя. Астрономы предположили, что девятая планета могла оказаться слишком близко к Юпитеру или Сатурну, и была выброшена на край Солнечной системы, где теперь следует по эксцентричной орбите и воздействует на объекты Пояса Койпера. Поскольку загадочный объект оказывает столь мощное гравитационное воздействие на большой участок Солнечной системы, Браун назвал её «самой планетной из всех планет Солнечной системы». Но это может оказаться не так. Вместо планеты может быть первичная чёрная дыра.
В рамках исследования учёные проанализировали данные об орбитах шести объектов Пояса Койпера, а также включили последние наблюдения за тем, как свет, проходя через Солнечную систему, изгибается из-за объекта (или объектов), ранее не учтённых астрономами.
Оба этих явления, вероятно, вызваны вмешательством неизвестных объектов, каждый из которых имеет постоянную массу. Исследование показало, что первичная чёрная дыра может быть причиной как одного, так и другого. Это может быть одна чёрная дыра размером с шар для боулинга и десятикратной массой Земли, или же несколько более мелких первичных чёрных дыр, складывающихся из этой массы.
Исследователи также говорят, что плотная группа планет-сирот вне нашей солнечной системы может объяснить изгиб света. По этой логике, девятая планета может быть одной из этих планет-сирот, захваченной Солнечной системой. Батыгин говорит, что девятая планета может быть любым невидимым объектом с определённой массой. «Девятая планета может быть огромным гамбургером, — говорит он. — Но чёрную дыру размером с бумажник найти намного сложнее».
Учёные, проводившие исследование, утверждают, что прямые наблюдения за объектом, если астрономы смогут его найти, могли бы помочь определить, планета это или чёрная дыра. Поэтому охота на девятую планету, по их мнению, должна включать поиск движущихся источников рентгеновского излучения, гамма-излучения и других типов излучения, поскольку эти подсказки могут указывать на края чёрной дыры.
Если учёные обнаружат такие сигналы, они смогут понять, скрывалась ли всё это время за девятой планетой чёрная дыра.
Подготовка материала: Лина Медведева