Científicos de Harvard y la BHI (Black Hole Initiative) han desarrollado un nuevo método para determinar de una vez por todas la verdadera naturaleza del hipotético planeta Nueve del Sistema Solar.
El documento, aceptado en The Astrophysical Journal Letters, destaca la capacidad del futuro telescopio LSST (Legacy Survey of Space and Time), que operará desde Chile a partir de 2022, para observar destellos de acreción, cuya presencia podría probar o descartar el Planeta Nueve como un agujero negro primordial.
El doctor Avi Loeb, director del Instituto de Astronomía de Harvard, junto con el estudiante Amir Siraj, han desarrollado el nuevo método para buscar agujeros negros en el sistema solar exterior, basado en los destellos que resultan de la perturbación de cometas interceptados. El estudio sugiere que el LSST tiene la capacidad de encontrar agujeros negros mediante la observación de destellos de acreción resultantes del impacto de pequeños objetos de la nube de Oort.
"En la vecindad de un agujero negro, los cuerpos pequeños que se acercan a él se derriten como resultado del calentamiento desde la acumulación de gas de fondo del medio interestelar hacia el agujero negro", dijo Siraj en un comunicado. "Una vez que se derriten, los cuerpos pequeños están sujetos al bloqueo mareal por el agujero negro, seguido de la acreción del objetopor el efecto mareal en el agujero negro", añadió. Loeb agregó: "Debido a que los agujeros negros son intrínsecamente oscuros, la radiación que emite la materia en su camino hacia la boca del agujero negro es nuestra única forma de iluminar este ambiente oscuro".
Las futuras búsquedas de agujeros negros primordiales podrían basarse en el nuevo cálculo. "Este método puede detectar o descartar agujeros negros atrapados en masa de planetas en el borde de la nube de Oort, o alrededor de cien mil unidades astronómicas", dijo Siraj. "Podría ser capaz de establecer nuevos límites en la fracción de materia oscura contenida en los agujeros negros primordiales".
Se espera que el próximo LSST tenga la sensibilidad necesaria para detectar los brotes de acreción, mientras que la tecnología actual no puede hacerlo sin orientación. "LSST tiene un amplio campo de visión, que cubre todo el cielo una y otra vez y busca destellos transitorias", dijo Loeb. "Otros telescopios son buenos para apuntar a un objetivo conocido, pero no sabemos exactamente dónde buscar el Planeta Nueve. Solo conocemos la amplia región en la que puede residir", comentó.
Siraj agregó: "La capacidad de LSST para inspeccionar el cielo dos veces por semana es extremadamente valiosa. Además, su profundidad sin precedentes permitirá la detección de destellos resultantes de impactadores relativamente pequeños, que son más frecuentes que los grandes".
El nuevo documento se centra en el famoso planeta Nueve como el primer candidato principal para la detección. El tema de mucha especulación, la mayoría de las teorías sugieren que el Planeta Nueve es un planeta previamente no detectado, pero también puede señalar la existencia de un agujero negro de masa planetaria.
"El planeta Nueve es una explicación convincente para la agrupación observada de algunos objetos más allá de la órbita de Neptuno. Si la existencia del planeta Nueve se confirma mediante una búsqueda electromagnética directa, será la primera detección de un nuevo planeta en el sistema solar en dos siglos, sin contar a Plutón", dijo Siraj, añadiendo que un fallo en la detección de la luz del planeta Nueve, --u otros modelos recientes, como la sugerencia de enviar sondas para medir la influencia gravitacional--, haría que el modelo del agujero negro fuera intrigante".
"Ha habido gran cantidad de especulaciones sobre explicaciones alternativas para las órbitas anómalas observadas en el sistema solar exterior. Una de las ideas presentadas fue la posibilidad de que el planeta Nueve pudiera ser un agujero negro del tamaño de una naranja con una masa de cinco a diez veces mayor que la de la Tierra", explica el autor del estudio.
El enfoque en el planeta Nueve se basa tanto en la importancia científica sin precedentes que tendría un descubrimiento hipotético de un agujero negro de masa planetaria en el sistema solar como en el continuo interés en comprender lo que hay ahí fuera. "Las afueras del sistema solar es nuestro patio trasero. Encontrar el Planeta Nueve es como descubrir a un primo que vive en el cobertizo detrás de su hogar del que nunca se había enterado", dijo Loeb. "Inmediatamente plantea preguntas: ¿por qué está ahí? ¿Cómo obtuvo sus propiedades? ¿Dio forma a la historia del sistema solar? ¿Hay más como eso?"
La investigación fue financiada en parte por una subvención de la Breakthrough Prize Foundation y por la Black Hole Initiative (BHI) de Harvard.
