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| A ilustração deste artista mostra um mundo cerca de 10 vezes mais massivo que a Terra que pode estar desconhecido no sistema solar distante. Cientistas chamam isso de misterioso planeta nove em massa. (Crédito da imagem: Caltech/R. Hurt (IPAC) |
Alguns astrônomos acreditam que há um planeta massivo, muito além da órbita de Netuno, orbitando o Sol — mas depois de anos de busca, os cientistas não encontraram este mundo teórico, que eles chamaram de "Planeta Nove".
Isso estimulou os teóricos a considerar uma hipótese radical: talvez o Planeta Nove não seja um planeta, mas sim um pequeno buraco negro que possa ser detectável a partir da radiação teórica emitida de sua borda, a chamada radiação Hawking.
Durante séculos, os astrônomos têm usado variações em órbitas planetárias para prever a existência de novos planetas. Quando a órbita de um planeta não se alinha com previsões baseadas em tudo o que sabemos sobre o sistema solar, precisamos atualizar nossa física (por, digamos, obter uma teoria melhor da gravidade) ou adicionar mais planetas à mistura. Por exemplo, a incapacidade dos cientistas de descrever com precisão a órbita de Mercúrio eventualmente levou à teoria da relatividade de Einstein. E, na extremidade oposta do sistema solar, comportamentos estranhos na órbita de Urano levaram à descoberta de Netuno.
Em 2016, os astrônomos estudaram uma coleção de objetos extremamente distantes no sistema solar. Chamados de objetos trans-neptunianos (TNOs), esses corpos minúsculos e gelados são deixados da formação do sistema solar, e eles se sentam em uma órbita solitária e escura além da de Netuno (daí o nome).
Alguns desses TNOs têm órbitas estranhamente agrupadas que se alinham entre si. A probabilidade de esse agrupamento acontecer por pura chance aleatória é inferior a 1%, o que levou alguns astrônomos a suspeitar que poderia haver um planeta massivo lá fora - algo maior do que Netuno que orbita mais de 10 vezes mais longe do Sol do que Netuno. Eles apelidaram este mundo hipotético de Planeta Nove. A gravidade de tal objeto poderia atrair esses TNOs para órbitas agrupadas, diz a ideia.
Mas a evidência do Planeta Nove não é conclusiva. As observações dos TNOs podem ser tendenciosas, então os astrônomos podem não ter monitorado uma amostra justa, o que significa que o agrupamento estranho pode ser um artefato de nossa estratégia de observação em vez de um efeito real. Por exemplo, pesquisadores relataram em fevereiro que as evidências do Planeta Nove - particularmente o agrupamento de TNOs - poderiam ser o resultado de onde os astrônomos apontam seus telescópios, informou a Live Science.
Em outras palavras, esses TNOs só parecem estar agrupados por causa de nossas observações "tendenciosas". Além disso, há a realidade gritante de que, depois de quase cinco anos de busca, ninguém encontrou o Planeta Nove.
Uma motivação sombria
Se o Planeta Nove está de fato lá fora, pode estar em uma parte de sua órbita que o leva tão longe do Sol que não podemos observá-lo com a tecnologia atual. Mas mesmo nossos exames mais profundos e sensíveis não passaram de nada.
Então, agora, os astrônomos propuseram uma hipótese alternativa: talvez o Planeta Nove não seja um planeta, mas sim um pequeno buraco negro.
Pequenos buracos negros (e "pequenos", aqui significa tamanho de planeta) são muito interessantes para os astrônomos. Todos os buracos negros que conhecemos no universo vêm das mortes de estrelas massivas. E como apenas as estrelas mais massivas (não menores que, digamos, 10 massas solares) são grandes o suficiente para formar um buraco negro, elas só podem deixar para trás buracos negros com uma massa mínima de cerca de 5 vezes a do sol.
Mas buracos negros menores do que isso poderiam ter se formado nas condições extremas do universo primitivo. Esses buracos negros primordiais podem inundar o cosmos. Mas observações cosmológicas descartaram a maioria dos modelos de formação de buracos negros primordiais, com algumas exceções estreitas - como buracos negros do tamanho de um planeta.
Então, se os cientistas podem confirmar que um pequeno buraco negro está orbitando o Sol, ele poderia fornecer um olhar intrigante para um dos maiores mistérios da cosmologia moderna.
Uma jornada perigosa
Na década de 1970, o famoso físico Stephen Hawking teorizou que os buracos negros não são exatamente 100% negros. Devido a uma interação complexa entre a gravidade e as forças quânticas no horizonte de eventos, ou limite de um buraco negro, ele propôs, os buracos negros podem de fato empalhar radiação, diminuindo lentamente no processo.
E quando eu digo "descarado", eu realmente quero dizer isso: um buraco negro a massa do sol emitiria um único fóton - sim, uma partícula eletromagnética - todos os anos. Isso é irremediavelmente indetectável.
Mas um pequeno buraco negro próximo (como, digamos, planeta Nove) pode ser mais acessível. Pesquisas anteriores já haviam mostrado que sua radiação Hawking seria fraca demais para ser vista da Terra, mas novas pesquisas, publicadas em janeiro no banco de dados de pré-impressão arXiv, investigaram se uma missão de sobrevoo teria mais chances de detectar a radiação Hawking de tal buraco negro.
Infelizmente, mesmo usando uma frota de naves espaciais leves e rápidas para vasculhar o sistema externo, é muito improvável que localizamos o Planeta Nove através de sua radiação Hawking. A radiação é muito fraca, e como não sabemos a localização do buraco negro, não podemos garantir que podemos chegar perto o suficiente em uma chance de voar.
Mas nem toda esperança está perdida. Se os cientistas conseguirem determinar conclusivamente a localização do hipotético Planeta Nove usando outras observações e ele se tornar um buraco negro, então uma missão direcionada pode voar perto de seu horizonte de eventos e possivelmente orbitá-lo.
Lá, teríamos acesso observacional direto a um dos ambientes gravitacionais mais extremos do universo. Não é à toa que os astrônomos estão animados com a perspectiva de um buraco negro em nosso quintal solar. Uma missão lá seria incrivelmente cara e demorada. Mas temos experiência com esse tipo de missões de longa distância na forma de New Horizons, a sonda da NASA que está navegando pelo cinturão de Kuiper. Está dentro do nosso alcance tecnológico projetar e pilotar uma versão de longo prazo da New Horizons para visitar um buraco negro próximo.
E valeria a pena.
Buracos negros são talvez os objetos mais misteriosos do cosmos, e nós não os entendemos completamente. Em particular, a própria radiação Hawking nos ensinaria sobre a relação entre gravidade e mecânica quântica em pequenas escalas. Se o Planeta 9 é um buraco negro (e isso é um grande "se" de fato), dentro de alguns anos poderíamos lançar uma missão para observá-lo em detalhes, e esperamos responder algumas perguntas de longa duração na física.
Teríamos uma janela para a nova física, e ela estaria sentada lá, esperando que olhemos através dela.
Paul M. Sutter é astrofísico da SUNY Stony Brook e do Instituto Flatiron, apresentador do Ask a Spaceman and Space Radio, e autor de Seu Lugar no Universo.
Este artigo foi originalmente publicado no Live Science