Vous avez peut-être entendu parler de la Planète Neuf – une planète hypothétique supposée exister dans les confins extérieurs du système solaire. Une possibilité est que ce n’est pas du tout une planète mais un minuscule trou noir. De nouvelles recherches décrivent une stratégie potentielle pour détecter ce supposé trou noir, dans une recherche qui pourrait commencer dès l’année prochaine.
Les astronomes de Harvard Avi Loeb et Amir Siraj ont proposé une nouvelle stratégie pour détecter un trou noir de la taille d’un pamplemousse dans le système solaire externe, dans un document qui a été accepté pour publication dans The Astrophysical Journal Letters. En utilisant l’observatoire Vera C. Rubin, toujours en construction au Chili, les astronomes pourraient indirectement détecter cet objet en l’observant faire ce que les trous noirs font de mieux: engloutir des trucs.
La raison de penser qu’un trou noir pourrait se cacher est liée à un ensemble inexpliqué d’observations astronomiques. Quelque chose – nous ne savons pas quoi – semble affecter un groupe d’objets au-delà de l’orbite de Neptune. Une explication possible est une planète non détectée, surnommée Planet Nine, avec une masse comprise entre 5 et 10 masses terrestres et en orbite allongée entre 400 et 800 UA du Soleil, dans laquelle 1 UA est la distance moyenne de la Terre au Soleil. Récemment, des scientifiques proposé autre explication: un trou noir primordial de masse similaire.
Que nous puissions avoir un ancien trou noir à l’intérieur de notre système solaire n’est pas aussi étrange que cela puisse paraître. Comme Loeb l’a expliqué à Gizmodo, il est possible que les trous noirs primordiaux soient responsables de ce que les scientifiques pensent être de la matière noire dans l’univers. Si tel est le cas, il devrait y avoir un nombre énorme de trous noirs là-bas, il n’est donc pas insensé de penser que l’un d’eux a été piégé dans notre système solaire.
« Ce sera évidemment extrêmement excitant, car nous recherchons la nature de la matière noire depuis près d’un demi-siècle », a écrit Loeb dans un e-mail à Gizmodo. « Si le trou noir est la matière noire, il devrait y avoir 50 quadrillions comme celui-ci dans la seule Voie lactée pour former la totalité de la masse de la galaxie de la Voie lactée, qui pèse un billion de masses solaires. »
Un quadrillion, soit dit en passant, est un 1 suivi de 15 zéros.
Trouver un objet avec un horizon d’événements de la taille d’un pamplemousse semble intimidant, mais ces objets massivement lourds peuvent faire des ravages dans leur environnement local. C’est exactement ce sur quoi Loeb et Siraj comptent, car le trou noir supposé devrait aspirer l’objet nuage Oort occasionnel, à savoir les comètes.
Pris dans les griffes du trou noir et se rapprochant progressivement de son destin, une comète devrait commencer à fondre lorsqu’elle interagit avec les gaz chauds qui s’accumulent dans la région. Ce processus devrait produire une signature de rayonnement détectable depuis la Terre, que les scientifiques appellent une éruption d’accrétion.
«Notre article montre que si la planète 9 est un trou noir, les comètes résidant à la périphérie du système solaire – le soi-disant nuage d’Oort – auraient un impact sur elle, seraient détruites par sa forte marée gravitationnelle et produiraient une fusée éclairante à mesure qu’elles s’accumuleraient. sur elle rapidement, en moins d’une seconde », a déclaré Loeb à Gizmodo.
Si la comète est assez grosse, elle devrait être détectable grâce à la Legacy Survey of Space and Time (LSST), qui devrait commencer l’année prochaine à l’Observatoire Rubin. Ce télescope est idéal pour la tâche en raison de son champ de vision exceptionnellement grand. Les astronomes n’ont qu’une idée très approximative de l’endroit où ils devraient chercher la Planète Neuf ou le trou noir, mais le LSST couvrira la moitié du ciel et effectuera 824 visites répétées à chaque endroit sur une période de 10 ans.
« Si la planète 9 est un trou noir, nous nous attendions à voir au moins quelques fusées éclairantes environ un an après que le LSST a commencé à surveiller le ciel », a déclaré Loeb.
Ce n’est pas la première proposition pour détecter un trou noir potentiel. Plus tôt cette année, Edward Witten, physicien à l’Institute for Advanced study, conçu une proposition dans laquelle des centaines d’engins spatiaux seraient envoyés vers le système solaire externe. Des modifications de leurs horloges sensibles signaleraient la présence d’un fort champ gravitationnel produit par un minuscule trou noir. Cela semble cool, mais la nouvelle proposition de Loeb et Siraj est plus pratique.
« Si en effet cela s’avère être une stratégie plausible, l’idée que Loeb et Siraj présentent est vraiment sympa », a déclaré à Gizmodo Jakub Scholtz, post-doctorant à l’Institut de Phénoménologie de la Physique des Particules de l’Université de Durham au Royaume-Uni. « Ce serait un changement de jeu pour Planet Nine en tant que scénario de trou noir primordial. »
Scholtz, avec son collègue James Unwin de l’Université de l’Illinois à Chicago, a publié un papier l’année dernière en faisant valoir que Planet Nine pourrait en fait être un trou noir. Il a déclaré que les chances que notre système solaire capture un trou noir sont d’environ 50 à 50, donc si les auteurs peuvent tester cela, « nous devrions aller de l’avant et le faire ».
Quoi qu’il en soit, le projet LSST produira des résultats significatifs, car l’absence de preuves de trou noir pourrait indiquer d’autres possibilités, comme Planet Nine étant en fait une planète. L’esprit se demande combien nous ne savons toujours pas sur notre propre système solaire.
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