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Les scientifiques proposent un plan pour déterminer si la planète Nine est un trou noir primordial

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Crédits: CC0 Public Domain

Des scientifiques de l'Université de Harvard et de la Black Hole Initiative (BHI) ont développé une nouvelle méthode pour trouver des trous noirs dans le système solaire extérieur et, avec elle, déterminer une fois pour toutes la vraie nature de l'hypothèse de la planète Nine. Le document, accepté The Astrophysical Journal Letters, met en évidence la capacité de la future mission Legacy Survey of Space and Time (LSST) à observer les éruptions d'accrétion, dont la présence pourrait prouver ou exclure la planète Nine comme un trou noir.


Le Dr Avi Loeb, le professeur de sciences Frank B. Baird Jr. à Harvard et Amir Siraj, un étudiant de premier cycle de Harvard, ont développé la nouvelle méthode pour rechercher des trous noirs dans le système solaire externe sur la base des éruptions qui résultent de la perturbation de comètes interceptées. L'étude suggère que le LSST a la capacité de trouver des trous noirs en observant les éruptions d'accrétion résultant de l'impact de petits objets du nuage d'Oort.

"Au voisinage d'un trou noir, les petits corps qui s'en approchent fondront à la suite de l'échauffement de l'accumulation de gaz de fond du milieu interstellaire sur le trou noir", a déclaré Siraj. "Une fois qu'ils ont fondu, les petits corps sont sujets à des perturbations de marée par le trou noir, suivies d'une accrétion du corps perturbé par les marées sur le trou noir." Loeb a ajouté: "Parce que les trous noirs sont intrinsèquement sombres, le rayonnement que la matière émet sur son chemin vers la bouche du trou noir est notre seul moyen d'éclairer cet environnement sombre."

Les recherches futures de trous noirs primordiaux pourraient être éclairées par le nouveau calcul. "Cette méthode peut détecter ou exclure des trous noirs de masse de planète piégés au bord du nuage d'Oort, ou environ cent mille unités astronomiques", a déclaré Siraj. "Il pourrait être capable de placer de nouvelles limites sur la fraction de matière noire contenue dans les trous noirs primordiaux."

Le prochain LSST devrait avoir la sensibilité requise pour détecter les poussées d'accrétion, tandis que la technologie actuelle ne peut pas le faire sans guidage. "Le LSST a un large champ de vision, couvrant le ciel entier encore et encore, et recherchant des éruptions transitoires", a déclaré Loeb. "D'autres télescopes sont bons pour pointer une cible connue, mais nous ne savons pas exactement où chercher la planète Nine. Nous ne connaissons que la vaste région dans laquelle il peut résider." Siraj a ajouté: "La capacité du LSST à surveiller le ciel deux fois par semaine est extrêmement précieuse. De plus, sa profondeur sans précédent permettra de détecter les torches résultant d'impacteurs relativement petits, qui sont plus fréquents que les grands".

Le nouveau document se concentre sur la célèbre Planet Nine en tant que premier premier candidat à la détection. Faisant l'objet de nombreuses spéculations, la plupart des théories suggèrent que Planet Nine est une planète jusque-là non détectée, mais elle peut également signaler l'existence d'un trou noir de masse planétaire.

"Planet Nine est une explication convaincante du regroupement observé de certains objets au-delà de l'orbite de Neptune. Si l'existence de Planet Nine est confirmée par une recherche électromagnétique directe, ce sera la première détection d'une nouvelle planète dans le système solaire en deux siècles, sans compter Pluton, a déclaré Siraj, ajoutant qu'un échec à détecter la lumière de la planète neuf – ou d'autres modèles récents, tels que la suggestion d'envoyer des sondes pour mesurer l'influence gravitationnelle – rendrait le modèle du trou noir intrigant. "Il y a eu un beaucoup de spéculations concernant des explications alternatives pour les orbites anormales observées dans le système solaire externe. L'une des idées avancées était la possibilité que Planet Nine puisse être un trou noir de la taille d'un pamplemousse avec une masse de cinq à dix fois celle de la Terre. "

L'accent mis sur Planet Nine est basé à la fois sur la signification scientifique sans précédent qu'une hypothétique découverte d'un trou noir de la masse de la planète dans le système solaire détiendrait ainsi que sur l'intérêt continu à comprendre ce qui existe. "La périphérie du système solaire est notre arrière-cour. Trouver Planet Nine, c'est comme découvrir un cousin vivant dans le hangar derrière votre maison dont vous ne saviez rien", a déclaré Loeb. "Cela soulève immédiatement des questions: pourquoi est-il là? Comment a-t-il obtenu ses propriétés? A-t-il façonné l'histoire du système solaire? Y en a-t-il davantage?"


La planète 9 théorisée pourrait-elle être un trou noir primordial? Des chercheurs proposent une méthode pour le découvrir


Plus d'information:
Siraj et al., Recherche de trous noirs dans le système solaire externe avec LSST. arXiv: 2005.12280v2 (astro-ph.HE). arxiv.org/abs/2005.12280

Fourni par
Centre Harvard-Smithsonian d'astrophysique

Citation:
Des scientifiques proposent un plan pour déterminer si la planète Nine est un trou noir primordial (2020, 10 juillet)
récupéré le 10 juillet 2020
depuis https://phys.org/news/2020-07-scientists-planet-primordial-black-hole.html

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