Planeta Nove é um buraco negro primordial?

Cientistas da Universidade de Harvard e da BHI (Black Hole Initiative) desenvolveram um novo método para encontrar buracos negros no Sistema Solar exterior e, juntamente com ele, determinar de uma vez por todas a verdadeira natureza do hipotético Planeta Nove.

© M. Weiss (surtos de acreção do encontro de cometa com hipotético buraco negro)

O estudo destaca a capacidade do levantamento LSST (Legacy Survey of Space and Time) do futuro Observatório Vera C. Rubin para observar surtos de acreção, cuja presença pode provar ou descartar o Planeta Nove como um buraco negro.

O Dr. Avi Loeb, professor em Harvard, e Amir Siraj, estudante, desenvolveram o novo método para procurar buracos negros no Sistema Solar exterior, com base em surtos que resultam da perturbação de cometas interceptados. O estudo sugere que o LSST tem a capacidade de encontrar buracos negros observando surtos que resultam do impacto de pequenos objetos da nuvem de Oort.

"Nas proximidades de um buraco negro, pequenos corpos que se aproximam dele 'derreterão' como resultado do aquecimento da acumulação de gás do meio interestelar para o buraco negro," diz Siraj. "Depois de derreterem, os pequenos corpos estão sujeitos a perturbações de maré pelo buraco negro, seguidas da acreção do corpo perturbado pelas marés no buraco negro". "Dado que os buracos negros são intrinsecamente escuros, a radiação que a matéria emite a caminho da entrada do buraco negro é a única maneira de iluminar este ambiente escuro," acrescentou Loeb.

As pesquisas futuras de buracos negros primordiais podem ser informadas pelo novo cálculo. "Este método pode detectar ou descartar buracos negros de massa planetária até à orla da nuvem de Oort, ou cerca de 100.000 UA," explicou Siraj. "Poderá ser capaz de colocar novos limites na fração de matéria escura contida nos buracos negros primordiais."

Espera-se que o LSST tenha a sensibilidade necessária para detectar surtos de acreção, enquanto a tecnologia atual não o consegue fazer sem orientação. "O LSST tem um amplo campo de visão, cobrindo o céu inteiro repetidamente e procurando surtos transientes," disse Loeb. "Outros telescópios são bons em apontar para um alvo conhecido, mas nós não sabemos exatamente onde procurar o Planeta Nove. Conhecemos apenas a ampla região em que pode residir". Siraj acrescentou: "A capacidade do LSST em examinar o céu duas vezes por semana é extremamente valiosa. Além disso, a sua profundidade sem precedentes permitirá a detecção de explosões resultantes de objetos impactantes relativamente pequenos, que são mais frequentes do que os grandes."

O estudo concentra-se no famoso Planeta Nove como o primeiro candidato à detecção. Assunto de muita especulação, a maioria das teorias sugere que o Planeta Nove é um planeta ainda por detectar, mas também pode sinalizar a existência de um buraco negro de massa planetária.

"O Planeta Nove é uma explicação convincente para o agrupamento observado de alguns objetos localizados além da órbita de Netuno. Se a existência do Planeta Nove for confirmada através de uma pesquisa eletromagnética direta, será a primeira detecção de um novo planeta no Sistema Solar em dois séculos, sem contar com Plutão", disse Siraj.

Uma falha na detecção de luz do Planeta Nove, ou outros modelos recentes, como a sugestão de enviar sondas para medir a influência gravitacional, tornaria o modelo do buraco negro intrigante. "Tem havido muita especulação sobre explicações alternativas para as órbitas anômalas observadas no Sistema Solar exterior. Uma das ideias apresentadas foi a possibilidade de o Planeta Nove ser um buraco negro do tamanho de uma laranja com uma massa de cinco a dez vezes a da Terra."

O foco no Planeta Nove é baseado na importância científica sem precedentes que uma hipotética descoberta de um buraco negro de massa planetária no Sistema Solar teria, bem como no interesse continuado em entender o que existe por aí. A periferia do Sistema Solar é o nosso quintal. Imediatamente levanta questões: porque é que está ali? Como é que obteve as suas propriedades? Será que moldou a história do Sistema Solar? Será que existem mais como ele?"

Um artigo foi aceito para publicação no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics