To fysikere mener, at vi skal kontrollere, om der er et gammelt sort grapefrugt hul, der gemmer sig i vores solsystem. Og den lille, tunge genstand kan faktisk komme i stedet for en teoretisk planet, som nogle forskere mener måske trækker på andre objekter i vores solsystem, den såkaldte Planet 9.
Betyder det, at der virkelig er et sort hul, der gemmer sig i vores hjørne af rummet? Nej, sagde forskerne.
Men de har samlet et argument for dens eksistens, som de mener er overbevisende nok til at være værd at undersøge.
Sådan går det:
Langt væk i solsystemets ydre rækkevidde, forbi hvor Neptune, vores mest kendte planet, kredser, er der en håndfuld små objekter, der opfører sig underligt. Disse "trans-Nuptunian-objekter" (TNO'er) klynger sig sammen på usædvanlige måder, og de har en tendens til at snurre sig omkring akser, der peger mod et bredt skår af himlen, væk fra de større kendte planeter. Også kritisk set drejer TNO'erne sig i et andet plan end de otte kendte planeter. Det tyder på, at noget andet trækker på dem med sin tyngdekraft.
Nogle astronomer har set på det mærkelige mønster, kørt nogle beregninger og konkluderet, at der skal være en anden planet derude, en, der er 10 til 20 gange Jordens masse og følger en vandret bane, der bærer den mange hundrede gange Jordens afstand fra sol. Det er en bisarr teori, som regel kaldes "Planet 9", men en astronomer tager alvorligt. Jakten på Planet 9 er gået i årevis, hvor astronomer bruger visuelt lys og infrarøde teleskoper til at scanne de yderste dele af solsystemet.
"Det, vi indså, er, at tyngdekraften er den vigtige ting," sagde Jakub Scholtz, en fysiker ved Durham University i England og en af de to astronomer bag ideen. "Det behøver ikke at være en planet. Den mest jordiske eller måske den mest fornuftige forklaring er, at det er en planet. Men som teoretiske fysikere ved vi, at kosmologi i det tidlige univers meget let kan introducere en række meget interessante nye teoretiske organer - hvoraf den ene er urbefindende sorte huller. "
Primordiale sorte huller er forskellige
Normalt, når vi taler om sorte huller, mener vi enorme genstande, der dannes, når gigantiske stjerner kollapser i sig selv og fanger deres masser i uendeligt tætte singulariteter, omgivet af kæmpe "begivenhedshorisonter", hvorfra intet lys kan undslippe. Men nogle kosmologer tror, at i de første øjeblikke af universet, hvor alt var varmt og tæt og skyndte væk fra Big Bang, og ingen stjerner endnu havde dannet sig, var der allerede sorte huller på vej op.
Disse oprindelige spøgelser fra universets skabelse ville have dannet sig, da bidder af den tidlige materie blev knust sammen så tæt, at de kondenseres til singulariteter.
"Den del af universet er så tæt, det bliver bare et sort hul," fortalte Scholtz til Live Science.
Disse sorte huller ville være mindre end stjernernes sorte huller, der er dannet af kollapsende massive stjerner, sagde James Unwin, en fysiker ved University of Chicago og medforfatter til avisen. Og ifølge nogle modeller ville de være bare en håndfuld gange tyngre end Jorden.
Et sort hul af den masse ville ikke ligner meget af noget, sagde Unwin. Dets begivenhedshorisont ville være lille - omtrent på størrelse med en grapefrugt, hvis den er fem gange Jordens masse og størrelsen på en bowlingkugle 10 gange Jordens masse. Men tyngdekraft er tyngdekraft. Hvis en PBH fandt vej ind i vores solsystem, ville det sorte hul omgås solen som en planet ville, og det ville trække på dværgplaneter og asteroider ligesom den teoretiske Planet 9 ville. Der ville ikke være nogen måde at fortælle virkningerne af en planets tyngdekraft fra virkningen af et urskaldigt sort hul af samme masse.
De samme modeller, der fremstiller uregelmæssige sorte huller, sagde Unwin, tilbyder også den bedste forklaring på, hvordan Higgs-mekanismen (antages at lægge masse på alle partikler) og anden grundlæggende fysik opstod i universet. Så der er god grund til at tro, at disse ting findes, uanset om nogen siden er havnet i vores solsystem eller et andet stjernesystem. Men ingen har nogensinde fundet nogen.
Sorte huller, der bøjes lys
Der er dog nogle nylige beviser, der antyder, at de muligvis virkelig eksisterer, sagde Unwin.
"Jeg synes, dette er temmelig ukendt i samfundet," sagde Unwin, "og vi prøver virkelig at få det meget opmærksom."
Der er et eksperiment kaldet Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) i Polen. Den scanner himlen efter bevis på gravitations "mikrolensering", steder i rummet, hvor en planet eller en anden objekts tyngdekraft har bøjet banen for en lysstråle, der får den til at ramme Jorden. I tilfælde af stjerner, der er undersøgt af OGLE, ser denne lysbøjning lige ud som stjernen øjeblikket lyser.
Men OGLE har rapporteret om noget mærkeligt, sagde de. Seks gange har den set meget korte mikrolyseringsbegivenheder, der er mindre end 0,3 dage lange, hvilket tyder på meget hurtigt bevægende objekter mellem 0,5 jordmasser og 20 jordmasser, der glider forbi stjerner. Det er ikke sådan, planeter ser ud til OGLE, sagde Unwin, og der er god grund til at formode, at de seks genstande måske er oprindelige sorte huller. (En anden mulighed er meget hurtigt bevægende "frie flydende planeter", der bevæger sig rundt uden for stjernesystemer, men nuværende planetmodeller ville ikke forudsige, at mange sådanne planeter zoomer rundt i universet.)
Hvis disse seks genstande var små, gamle sorte huller, sagde Scholtz, så betyder det, at sådanne sorte huller ikke er så sjældne i universet. Du ville ikke forvente, at de dukker op i hvert stjernesystem, sagde han. Og de fleste flyder frit gennem rummet. Men det ville ikke være meget chokerende, hvis vores system var heldig og hentede en, sagde han.
Planet 9-sort hul-teorien forklarer derefter to mysterier: den trans-Neptuniske objekt-anomali og OGLE-anomalien.
”Disse to ting peger på samme masseområde,” sagde Unwin. "Dette er det, der gjorde os ret spændte."
"Det er den vigtigste ting," tilføjede Scholtz. "Den manglende planet er et sted mellem måske fem og 20 jordmasser, og OGLE-beviset peger et eller andet sted mellem 0,5 og 20 jordmasser. Så dette er ret tilfældigt."
Hvis TNO-afviklingen faktisk viser sig at være et sort hul, sagde Unwin, det er en enorm aftale. Det ville bevise eksistensen af uregelmæssige sorte huller og spikre et masseområde for dem, der ville forklare, hvornår nøjagtigt i universets historie de dannede - hvilket derefter ville forklare, hvordan en lang række andre fysiske bits blev til.
Betyder det, at enten en forsker er overbevist om, at der er et sort hul i vores solsystem, eller endda mener, at der sandsynligvis er et derude? Nej, sagde de begge. Det er muligt, at TNO-anomalien ikke rigtig peger på et enkelt tungt objekt, eller at OGLE-afvikelsen er en fluke eller resultatet af defekt udstyr.
Eksisterer Planet 9 endda?
Nogle astronomer tvivler på, at der overhovedet er noget derude.
"Jeg ved ikke nok om PBH'er for at vide, hvor meget lager der skal sættes i sandsynligheden for at have en i det fjerne solsystem," sagde Nathan Kaib, en astronom ved University of Oklahoma, der ikke var involveret i Unwin og Scholtz 'arbejde . "Dog vil jeg sige, at jeg er lidt skeptisk over nødvendigheden af Planet 9."
TNO (transneptunisk objekt) orbital anomali synes at være reel, sagde han, men denne idé om planeten gemmer sig derude ud over TNO'erne forklarer det ikke så godt. Og som han skrev i et papir, der blev offentliggjort 2. juli i The Astronomical Journal, ville du forvente, at Planet 9 skaber andre afvigelser, der ikke er dukket op i dataene.
”Dette efterlader mig noget skeptisk over for planeten, og hvis PBH formodes at producere de samme ... effekter som planeten, antager jeg, at jeg også ville være lige så skeptisk til den, men dette er temmelig uafhængigt af ideen om PBHs selv, ”sagde Kaib.
Men nogle astronomer tror stadig, at der er en planet derude. Og det bevis er stærkt nok, og jakten på en planet er gået længe nok, sagde Unwin, at det i det mindste er værd at undersøge, om et planetlignende objekt, der ikke er en planet, forårsager effekten.
En måde at kontrollere, antydede de i et ikke-endnu-peer-gennemgået papir, der blev sendt online på fortryksserveren arXiv, er at kigge efter tegn på "mørk materieudslettelse". Teorier om PBH'er antyder, at de ville være omgivet af tætte glorier af mørk stof, der kunne overleve delvis intakt, selv efter milliarder af år med at vandre i universet. Og nogle teorier om mørkt stof tyder på, at dets partikler undertiden "udslettes" og bliver til gammastråle-fotoner. Vi kunne potentielt registrere disse fotoner på Jorden.
(En sådan opdagelse ville endeligt løse et tredje kæmpe fysikmysterium for dem, der holder styr: om mørkt stof kan blive til partikler, vi genkender fra det lysende univers.
Vores teleskoper har muligvis allerede hentet disse gammastråle-fotoner, skrev forskerne. Så deres næste trin er at kigge igennem data fra Fermi Gamma-ray Space Telescope, der scanner brede pletter med himmel efter partiklerne for at se, om de kan finde antydninger til et.
På off-chancen viser gamma-ray jagt et lille sort hul, sagde Scholtz, mulighederne er uendelige. Vi kunne endda sende en mission der, sagde han.
”Dette er potentielt en mulighed for at lege med et rigtigt sort hul,” sagde han. "Hvor spændende er det?"
Stadig er der ingen der satser på det endnu.
