SPAZIO: SE IL NONO PIANETA FOSSE UN PICCOLO BUCO NERO?

 

Alcuni astronomi credono che esista un pianeta enorme, ben oltre l'orbita di Nettuno, in orbita attorno al sole, ma dopo anni di ricerche, gli scienziati non hanno trovato questo mondo teorico, che hanno soprannominato 'Pianeta Nove'.

Ciò ha spinto i teorici a considerare un'ipotesi radicale: forse Planet Nine non è un pianeta ma piuttosto un piccolo buco nero che potrebbe essere rilevabile dalla radiazione teorica emessa dal suo bordo, la cosiddetta radiazione di Hawking.

Per secoli, gli astronomi hanno utilizzato variazioni nelle orbite planetarie per prevedere l'esistenza di nuovi pianeti. Quando l'orbita di un pianeta non è del tutto allineata con le previsioni basate su tutto ciò che sappiamo sul sistema solare, dobbiamo aggiornare la nostra fisica (ad esempio, ottenendo una migliore teoria della gravità) o aggiungere più pianeti al mix. Ad esempio, l'incapacità degli scienziati di descrivere con precisione l'orbita di Mercurio alla fine portò alla teoria della relatività di Einstein. E, all'estremità opposta del sistema solare, strani comportamenti nell'orbita di Urano hanno portato alla scoperta di Nettuno.

Nel 2016, gli astronomi hanno studiato una raccolta di oggetti estremamente distanti nel sistema solare. Chiamati oggetti trans-nettuniani (TNO), questi minuscoli corpi ghiacciati sono rimasti dalla formazione del sistema solare e si trovano in un'orbita solitaria e oscura oltre quella di Nettuno (da cui il nome).

Alcuni di questi TNO hanno orbite stranamente raggruppate che si allineano l'una con l'altra. La probabilità che tale raggruppamento avvenga per pura casualità è inferiore all'1%, il che ha portato alcuni astronomi a sospettare che potrebbe esserci un pianeta enorme là fuori, qualcosa di più grande di Nettuno che orbita più di 10 volte più lontano dal sole di quanto non faccia Nettuno. Hanno soprannominato questo ipotetico mondo Planet Nine. La gravità di un tale oggetto potrebbe attirare questi TNO in orbite raggruppate, l'idea va.

Le prove per Planet Nine, però, non sono conclusive. Le osservazioni dei TNO potrebbero essere distorte, quindi gli astronomi potrebbero non aver monitorato un campione equo, il che significa che lo strano raggruppamento potrebbe essere un artefatto della nostra strategia di osservazione piuttosto che un effetto reale. Ad esempio, i ricercatori hanno riferito a febbraio che le prove per Planet Nine - in particolare il raggruppamento di TNO - potrebbero essere il risultato di dove gli astronomi puntano i loro telescopi, secondo WordsSideKick.com. In altre parole, questi TNO sembrano essere raggruppati solo a causa delle nostre osservazioni 'distorte'.

Inoltre, c'è la realtà lampante che, dopo quasi cinque anni di ricerche, nessuno ha trovato il Pianeta Nove.

Una motivazione oscura

Se il pianeta nove è davvero là fuori, potrebbe trovarsi su una parte della sua orbita che lo porta così lontano dal sole che non possiamo osservarlo con la tecnologia attuale. Ma anche le nostre scansioni più profonde e sensibili non hanno rilevato nulla.

Quindi ora gli astronomi hanno proposto un'ipotesi alternativa: forse il pianeta nove non è affatto un pianeta, ma piuttosto un piccolo buco nero.

I piccoli buchi neri (e 'piccoli', qui significa dimensione planetaria) sono molto interessanti per gli astronomi. Tutti i buchi neri che conosciamo nell'universo provengono dalla morte di stelle massicce. E poiché solo le stelle più massicce (non più piccole, diciamo, di 10 masse solari) sono abbastanza grandi da formare un buco nero, possono lasciare dietro di sé buchi neri con una massa minima di circa 5 volte quella del sole.

Ma buchi neri più piccoli di quello potrebbero essersi formati nelle condizioni estreme dell'universo primordiale. Questi buchi neri primordiali potrebbero inondare il cosmo. Ma le osservazioni cosmologiche hanno escluso la maggior parte dei modelli di formazione di buchi neri primordiali, con poche eccezioni, come i buchi neri delle dimensioni di un pianeta.

Quindi, se gli scienziati possono confermare che un piccolo buco nero orbita attorno al sole, potrebbe fornire uno sguardo intrigante su uno dei più grandi misteri della cosmologia moderna.

Un viaggio pericoloso

Negli anni '70, il famoso fisico Stephen Hawking ha teorizzato che i buchi neri non sono esattamente neri al 100%. A causa di una complessa interazione tra la gravità e le forze quantistiche all'orizzonte degli eventi, o al confine di un buco nero, ha proposto, i buchi neri possono effettivamente emettere debolmente radiazioni, riducendosi lentamente nel processo.

E quando dico 'debolmente', lo dico davvero: un buco nero della massa del sole emetterebbe un singolo fotone - sì, una particella elettromagnetica - ogni anno. È irrimediabilmente inosservabile.

Ma un piccolo buco nero vicino (come, diciamo, il Pianeta Nove) potrebbe essere più accessibile. Ricerche precedenti avevano già dimostrato che la sua radiazione di Hawking sarebbe stata troppo debole per essere vista dalla Terra, ma una nuova ricerca, pubblicata a gennaio nel database di preprint arXiv, ha studiato se una missione flyby avrebbe una migliore possibilità di individuare la radiazione di Hawking da un tale Buco nero..

Purtroppo, anche utilizzando una flotta di veicoli spaziali leggeri e veloci per setacciare il sistema esterno, è molto improbabile che avvistiamo il Pianeta Nove attraverso la sua radiazione Hawking. La radiazione è semplicemente troppo debole e poiché non conosciamo la posizione del buco nero, non possiamo garantire di poterci avvicinare abbastanza in un sorvolo casuale.

Ma non tutte le speranze sono perse. Se gli scienziati riescono a definire in modo più definitivo la posizione dell'ipotetico Pianeta Nove utilizzando altre osservazioni e si scopre essere un buco nero, allora una missione mirata può volare vicino al suo orizzonte degli eventi e possibilmente orbitare attorno ad esso.

Lì avremmo accesso diretto all'osservazione a uno degli ambienti gravitazionali più estremi dell'universo. Non c'è da stupirsi che gli astronomi siano eccitati dalla prospettiva di un buco nero nel nostro cortile solare. Una missione lì sarebbe incredibilmente costosa e richiederebbe molto tempo. Ma abbiamo esperienza con questo tipo di missioni a lunga distanza sotto forma di New Horizons, la sonda della NASA che sta attualmente navigando attraverso la fascia di Kuiper. È alla nostra portata tecnologica progettare e pilotare una versione a lungo termine di New Horizons per visitare un buco nero vicino.

E ne varrebbe la pena.

I buchi neri sono forse gli oggetti più misteriosi del cosmo e non li comprendiamo appieno. In particolare, la stessa radiazione di Hawking ci insegnerebbe la relazione tra gravità e meccanica quantistica su piccola scala. Se Planet 9 è un buco nero (e questo è davvero un grande 'se'), entro pochi anni potremmo lanciare una missione per osservarlo in dettaglio e, si spera, rispondere ad alcune domande scottanti in fisica.

Avremmo una finestra su una fisica nuova di zecca, e sarebbe rimasta lì, in attesa che la esaminassimo.

Paul M. Sutter è un astrofisico al SUNY Stony Brook e al Flatiron Institute, conduttore di Ask a Spaceman e Space Radio e autore di Your Place in the Universe.

Articolo originale: Live Science

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