Desarrollan un nuevo método para detectar agujeros negros en el Sistema Solar


Amir Siraj y el profesor Avi Loeb del Departamento de Astronomía de la Universidad de Harvard han desarrollado un nuevo método para buscar agujeros negros primordiales en el Sistema Solar exterior, basado en los destellos de acreción que resultan de impactos de los pequeños cuerpos en la Nube de Oort.

Las órbitas anómalas y la agrupación de objetos transneptunianos separados en el Sistema Solar exterior sugieren la posible existencia del Planeta Nueve, un planeta con una masa de 5 a 10 veces mayor que la Tierra, a una distancia de 400-800 UA del Sol.

En 2019, los astrónomos Jakub Scholtz y James Unwin sugirieron que este planeta hipotético podría ser, para sorpresa de muchos, un agujero negro primordial del tamaño de una toronja, ya que la probabilidad de detectar un agujero negro puede ser comparable a la de un planeta ambulante.

"El Planeta Nueve es una explicación convincente para la agrupación observada de algunos objetos más allá de la órbita de Neptuno", dijo Siraj.

"Si se confirma la existencia del Planeta Nueve mediante una búsqueda electromagnética directa, será la primera detección de un nuevo planeta en el Sistema Solar en dos siglos, sin contar a Plutón".

"Una falla en la detección de luz del Planeta Nueve - u otros modelos recientes, como la sugerencia de enviar sondas para medir la influencia gravitacional - haría que el modelo de agujero negro resultara intrigante".

"Las afueras del Sistema Solar son nuestro 'patio trasero'. Encontrar el Planeta Nueve es como descubrir a un primo que vive en el cobertizo detrás de su casa y que nunca conoció o que ni siquiera sabía que existía", dijo el profesor Loeb.

"Esto inmediatamente plantea preguntas: ¿por qué está ahí? ¿Cómo obtuvo sus propiedades? ¿Dio forma a la historia del Sistema Solar? ¿Hay más como él?"

El estudio
En su nuevo documento científico, Siraj y el profesor Loeb descubrieron que si el Planeta Nueve es un agujero negro primordial, su existencia podría ser descubierta por el futuro Observatorio Vera C. Rubin​, anteriormente llamado Gran Telescopio para Rastreos o Sondeos Sinópticos (LSST), debido a los breves destellos de acreción impulsados ​​por pequeños objetos de la Nube de Oort, fenómeno que seria detectado a una tasa de al menos unos pocos por año. ¿Qué quiere decir esto?

"En las cercanías de un agujero negro, los cuerpos pequeños que se acercan a él se derriten, como resultado del calentamiento de la acumulación de gas de fondo en el medio interestelar, en el agujero negro", explicó Siraj.

"Una vez que se derriten, los cuerpos pequeños están sujetos a la interrupción de mareas generadas por el agujero negro, seguido de la acumulación del cuerpo interrumpido por mareas en el agujero negro".

En otras palabras, estos pequeños cuerpos en la Nube de Oort se encienden cuando son pulverizados por el agujero negro primordial, para después ser tragados por este pequeño objeto no detectado.

"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", agregó el profesor Loeb.

Se espera que el LSST tenga la sensibilidad necesaria para detectar los brotes de acreción, debido a que la tecnología actual no puede hacerlo. La razón por la cual no hemos podido detectar el Planeta Nueve, o un agujero negro primordial, se debe a limitaciones estrictamente tecnológicas. Desarrollar la tecnología necesaria es un reto que la ciencia moderna está dispuesta a enfrentar.

"LSST tiene un amplio campo de visión, cubriendo todo el cielo una y otra vez, y buscando destellos transitorios", dijo el profesor Loeb.

"Otros telescopios son buenos para apuntar a un objetivo conocido, pero no sabemos exactamente dónde buscar el Planeta Nueve. Simplemente conocemos la amplia región en la que puede residir".

La posibilidad de que exista un planeta con una masa muy superior a la de nuestro planeta, la Tierra, es un claro indicativo de las dimensiones astronómicas de las que estamos hablando; el Sistema Solar exterior es una región gigantesca, incomprensible de imaginar sus dimensiones para la mente humana, y llena de misterios por descubrir.

"La capacidad de LSST para inspeccionar el cielo dos veces por semana es extremadamente valiosa", dijo Siraj.

"Además, su profundidad sin precedentes permitirá la detección de destellos resultantes del impacto producido por objetos relativamente pequeños, que son más frecuentes que los grandes".

Referencia del documento científico:
Amir Siraj & Abraham Loeb. 2020. Searching for Black Holes in the Outer Solar System with LSST. ApJL, in press; arXiv: 2005.12280

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