ماذا لو كان الكوكب التاسع هو ثقب أسود صغير؟

بالعربي/ قد لا تكون سوداء أو ثقوب.

يعتقد بعض علماء الفلك أن هناك كوكبًا هائلاً ، بعيدًا عن مدار نبتون ، يدور حول الشمس – ولكن بعد سنوات من البحث ، لم يعثر العلماء على هذا العالم النظري ، الذي أطلقوا عليه اسم “الكوكب التاسع”. 

وقد دفع هذا المنظرين إلى التفكير في فرضية جذرية: ربما ليس الكوكب التاسع كوكبًا بل هو ثقب أسود صغير يمكن اكتشافه من الإشعاع النظري المنبعث من حافته ، ما يسمى بإشعاع هوكينغ.

لقرون ، استخدم علماء الفلك اختلافات في مدارات الكواكب للتنبؤ بوجود كواكب جديدة. عندما لا يتوافق مدار كوكب ما مع التنبؤات المستندة إلى كل شيء آخر نعرفه عن النظام الشمسي ، نحتاج إلى تحديث فيزياءنا (عن طريق الحصول على نظرية أفضل للجاذبية على سبيل المثال ) أو إضافة المزيد من الكواكب إلى هذا المزيج. على سبيل المثال ، أدى عدم قدرة العلماء على وصف مدار عطارد بدقة في النهاية إلى نظرية النسبية لأينشتاين. وعلى الطرف الآخر من النظام الشمسي ، أدت السلوكيات الغريبة في مدار أورانوس إلى اكتشاف نبتون.

في عام 2016 ، درس علماء الفلك مجموعة من الأجسام البعيدة للغاية في النظام الشمسي. تسمى هذه الأجسام الجليدية الصغيرة ، المسماة بالأجسام العابرة لنبتون (TNOs) ، من تكوين النظام الشمسي ، وتجلس في مدار وحيد ومظلم يتجاوز مدار نبتون (ومن هنا جاءت تسميته)

عدد قليل من هذه الأجسام الرقمية لها مدارات متجمعة بشكل غريب تتماشى مع بعضها البعض. تقل احتمالية حدوث هذا التجمع عن طريق الصدفة العشوائية البحتة عن 1٪ ، مما دفع بعض علماء الفلك للاشتباه في احتمال وجود كوكب هائل هناك – شيء أكبر من نبتون يدور على بعد أكثر من الشمس بعشر مرات من نبتون. أطلقوا على هذا العالم الافتراضي الكوكب التاسع. تقول الفكرة إن الجاذبية الناتجة عن مثل هذا الجسم يمكن أن تجذب هذه الأجسام المضادة إلى مدارات متجمعة.

ومع ذلك ، فإن الدليل على وجود الكوكب التاسع ليس قاطعًا. قد تكون ملاحظات TNOs متحيزة ، لذلك ربما لم يراقب علماء الفلك عينة عادلة ، مما يعني أن المجموعات الفردية قد تكون قطعة أثرية لاستراتيجية المراقبة لدينا وليس تأثيرًا حقيقيًا. على سبيل المثال ، أفاد الباحثون في فبراير / شباط أن الدليل على الكوكب التاسع – لا سيما تجمع أجسام TNO – يمكن أن يكون نتيجة المكان الذي يوجه فيه علماء الفلك تلسكوباتهم ، حسبما أفاد موقع Live Science . بعبارة أخرى ، يبدو أن هذه الكائنات الحية الدقيقة تتجمع فقط بسبب ملاحظاتنا “المنحازة”.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك حقيقة صارخة مفادها أنه بعد ما يقرب من خمس سنوات من البحث ، لم يعثر أحد على الكوكب التاسع.

دافع مظلم

إذا كان الكوكب التاسع موجودًا بالفعل ، فقد يكون في جزء من مداره يبعده كثيرًا عن الشمس بحيث لا يمكننا ملاحظته بالتكنولوجيا الحالية. ولكن حتى أعمق فحوصاتنا وأكثرها حساسية لم تكتشف شيئًا. 

حتى الآن ، اقترح علماء الفلك فرضية بديلة: ربما الكوكب التاسع ليس كوكبًا على الإطلاق بل هو ثقب أسود صغير.

الثقوب السوداء الصغيرة (و “الصغيرة” هنا تعني حجم الكوكب) مثيرة جدًا لعلماء الفلك. جميع الثقوب السوداء التي نعرفها في الكون تأتي من موت النجوم الضخمة. ولأن النجوم الأكثر ضخامة فقط (التي ليست أصغر من 10 كتل شمسية على سبيل المثال) كبيرة بما يكفي لتشكيل ثقب أسود ، يمكنها فقط أن تترك وراءها ثقوبًا سوداء بكتلة لا تقل عن 5 أضعاف كتلة الشمس.

لكن الثقوب السوداء الأصغر من ذلك يمكن أن تكون قد تشكلت في الظروف القاسية للكون المبكر. هذه الثقوب السوداء البدائية يمكن أن تغمر الكون. لكن الملاحظات الكونية استبعدت معظم نماذج تشكيل الثقب الأسود البدائي ، مع بعض الاستثناءات الضيقة – مثل الثقوب السوداء بحجم الكوكب.

لذا ، إذا تمكن العلماء من تأكيد وجود ثقب أسود صغير يدور حول الشمس ، فيمكن أن يوفر نظرة مثيرة للاهتمام على أحد أعظم الألغاز في علم الكونيات الحديث.

رحلة محفوفة بالمخاطر

في سبعينيات القرن الماضي ، افترض الفيزيائي الشهير ستيفن هوكينغ أن الثقوب السوداء ليست سوداء بنسبة 100٪. نظرًا للتفاعل المعقد بين قوى الجاذبية والكم في أفق الحدث ، أو حدود الثقب الأسود ، فقد اقترح أن الثقوب السوداء يمكنها بالفعل إصدار إشعاع ضعيف ، وتتقلص ببطء في هذه العملية.

وعندما أقول “ضعيف” ، فأنا أعني ذلك حقًا: إن ثقبًا أسود تبعث كتلة الشمس فوتونًا واحدًا – نعم ، جسيم كهرومغناطيسي واحد – كل عام. هذا غير قابل للكشف بشكل ميؤوس منه.

لكن الثقب الأسود الصغير القريب (مثل الكوكب التاسع على سبيل المثال) قد يكون أكثر سهولة في الوصول إليه. أظهرت الأبحاث السابقة بالفعل أن إشعاع هوكينغ الخاص به سيكون أضعف من أن يُرى من الأرض ، لكن بحثًا جديدًا ، نُشر في يناير في قاعدة بيانات ما قبل الطباعة arXiv ، حقق في ما إذا كانت مهمة flyby سيكون لديها فرصة أفضل لاكتشاف إشعاع هوكينغ من مثل هذا. الثقب الأسود ..

للأسف ، حتى باستخدام أسطول من المركبات الفضائية السريعة وخفيفة الوزن لتنظيف النظام الخارجي ، فمن غير المرجح أن نكتشف الكوكب التاسع من خلال إشعاع هوكينغ. الإشعاع ضعيف للغاية ، ولأننا لا نعرف مكان الثقب الأسود ، لا يمكننا ضمان أننا يمكن أن نقترب بما يكفي في فرصة للتحليق.

لكن لم يضيع الأمل كله. إذا كان بإمكان العلماء تحديد موقع الكوكب التاسع الافتراضي بشكل قاطع باستخدام ملاحظات أخرى واتضح أنه ثقب أسود ، فيمكن للمهمة المستهدفة أن تطير بالقرب من أفق الحدث الخاص بها وربما تدور حوله.المحتوى ذو الصلة

هناك ، سيكون لدينا وصول رصد مباشر إلى واحدة من أكثر بيئات الجاذبية تطرفًا في الكون. لا عجب أن علماء الفلك متحمسون لاحتمال وجود ثقب أسود في الفناء الخلفي للشمس. ستكون المهمة هناك مكلفة للغاية وتستغرق وقتًا طويلاً. لكن لدينا خبرة في هذه الأنواع من المهمات بعيدة المدى على شكل نيو هورايزونز ، مسبار ناسا الذي يبحر حاليًا عبر حزام كويبر. إنه في متناول أيدينا التكنولوجي لتصميم وتطير نسخة طويلة المدى من نيو هورايزونز لزيارة ثقب أسود قريب.الإعلانات

وسيكون الأمر يستحق ذلك تمامًا.

ربما تكون الثقوب السوداء هي أكثر الأشياء غموضًا في الكون ، ونحن لا نفهمها تمامًا. على وجه الخصوص ، سوف يعلمنا إشعاع هوكينج نفسه عن العلاقة بين الجاذبية وميكانيكا الكم على المقاييس الصغيرة. إذا كان الكوكب 9 عبارة عن ثقب أسود (وهذا هو “إذا” كبير بالفعل) ، في غضون بضع سنوات يمكننا إطلاق مهمة لرصده بالتفصيل ، ونأمل أن نجيب على بعض الأسئلة الملحة في الفيزياء.

سيكون لدينا نافذة على فيزياء جديدة تمامًا ، وستكون جالسة هناك ، تنتظر منا أن ننظر من خلالها.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com