アーティストによる仮想のプラネット ナインのコンセプト(カリフォルニア工科大学/R. ハート [IPAC])

海王星の軌道を乱している目に見えない物体の証拠はたくさんあります。小さなブラックホールなのだろうか?


ニコール・カーリス
2019 年 9 月 30 日午後 11 時 30 分 (協定世界時)

天文学を専門とする人は、過去 10 年間、いわゆる天体の存在をめぐって科学的議論が巻き起こっていることを知っています。プラネット9、私たち自身の太陽系にある遠く​​離れた巨大な惑星。そのような世界の存在は、天王星と海王星の軌道の摂動によって推測されています。大きな問題が 1 つだけあります。誰も惑星9を観察したことがない、どこを見るべきかはかなりわかっているにもかかわらず。

さて、新しい科学論文は、まったく異なる理論を検討しています。惑星 9 がまったく惑星ではなく、むしろ原始ブラック ホール (ビッグバンの直後、初期に形成された仮説的な種類の小さなブラック ホール) だったらどうなるでしょうか。宇宙は密度変動の結果?このような斬新なアイデアは、なぜ強力な望遠鏡が理論上遠く離れた巨大な惑星からのちらつきなどを検出できなかったのかを説明するかもしれません。同様に、ブラックホールは可視光をまったく放射しません。むしろ、それらは事象の地平線を通過するすべての光子を吸収し、同時に次のような形でエネルギーを放出します(理論化されていますが、直接観測されたことはありません)。ホーキング放射線

論文の中で、ダラム大学の天文学者ヤクブ・ショルツ氏とイリノイ大学シカゴ校のジェームス・アンウィン氏は、とらえどころのない惑星9は古くて非常に小さなブラックホールである可能性があると理論化している。

「自由浮遊惑星の捕獲は、プラネット・ナインの起源の主要な説明であり、代わりにPBH(原始ブラックホール)を捕獲する確率が同等であることを示した」と天文学者たちは論文に書いている。

二人の科学者は、2 つの異なる現象が関連している可能性があることを観察することにより、斬新な方法でこの仮説に到達しました。まず、海王星横断天体 (海王星を超えて太陽の周りを周回する天体を意味します) の特異な軌道の観察です。これは、太陽の存在によって説明される可能性があります。地球の5〜15倍の質量を持つ遠く離れた惑星の。次に、「マイクロレンズ現象」の数。これは、ブラックホールやその他の巨大でコンパクトな天体によって引き起こされる種類の重力レンズによって歪んだ望遠鏡の画像を意味します。

「太陽系外縁天体(TNO)の軌道に関連する観測異常が増えている」と論文では述べられている。「これらの観測は、惑星9と呼ばれる太陽系の新たな9番目の惑星の証拠として捉えられており、その質量は[約]5〜15[地球の質量]で、太陽の周りを300〜1000の距離で周回している」" 地球から太陽までの距離の 3 倍。

「第二に、光学重力レンズ実験 (OGLE) によって最近観察された一連の重力異常があります。」と彼らは続けます。「レンズ効果のある天体は、およそ8[キロパーセク]離れた銀河の膨らみに向かって位置しています。これらの現象は、[約]0.5[地球質量]から20[地球質量]の質量の天体によるレンズ作用に対応しており、予想外の集団であると解釈される可能性があります」自由に浮遊する惑星や原始ブラックホールのこと。」

天文学者らは、プラネット ナイン仮説と、光学重力レンズ実験 (OGLE) プロジェクトによって捕捉された潜在的な PBH 観測との関連性に気づき、この論文を執筆しました。「これら 2 つの異常が同様の質量スケールに対応していることは注目に値します。」と彼らは指摘しています。

通常のブラックホールとは異なり、原始ブラックホールは重力の摂動によって発生すると考えられています。1秒以内にビッグバンの後。通常のブラックホールは星が崩壊して誕生したと言われています。

しかし、すべての天文学者が確信しているわけではありません。ハーバード大学天文学部長のアヴィ・ローブ氏はサロンに対し、原始ブラックホールの証拠はないと電子メールで語った。

彼は次のように説明しました。

ブラックホールは、現在の宇宙における従来の天体物理学的プロセスから形成される場合、太陽質量 3 未満の質量を持つことはできません。それらを作る唯一の方法は、宇宙の初期に「原始ブラックホール」として存在することです。この場合、宇宙の地平線内に囲まれた質量の総量がそれらの質量に等しいとき、秩序統一の宇宙密度強化の結果としてそれらが形成される可能性があります(この場合、過密な関心領域は「ビッグクランチ」で崩壊します)「あたかもそれが閉じられた宇宙の一部であるかのように。)」

この論文は惑星9を地球の質量の0.5倍から20倍の原始ブラックホールと関連付けているが、ローブ氏はこれは信じがたいと述べた。

「宇宙の温度が大型ハドロン衝突型加速器(10TeV)が到達するエネルギーよりも100倍小さかったとき、宇宙の地平線はこれほど多くの質量を包み込んだ」とローブ氏は述べた。「したがって、その宇宙の時代には、宇宙は私たちが実験室でアクセスできるエネルギースケールの物理学に従っていました。」

「このエネルギースケールでは新しい物理学が起こる可能性はほとんどないので、この質量の原始ブラックホールが存在することを信じるのは難しいと思います」と彼は付け加えた。


ニコール・カーリス

ニコール・カーリスは、サロンのニュースライターです。彼女は健康、科学、テクノロジー、ジェンダー政治をカバーしています。彼女にツイートする@ニコールカーリス

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