Per molti anni, astronomi e cosmologi hanno teorizzato l'esistenza di un ulteriore pianeta con una massa 10 volte maggiore di quella della Terra, situato nelle regioni più esterne del sistema solare. Questo ipotetico pianeta, soprannominato il pianeta 9, potrebbe essere la fonte di effetti gravitazionali che spiegherebbero gli schemi insoliti nelle orbite degli oggetti transnettuniani (TNO) evidenziati dai dati cosmologici esistenti. I TNO sono corpi celesti che orbitano attorno al sole e si trovano oltre Nettuno.

Basandosi sugli studi condotti negli ultimi anni, Jakub Scholtz e James Unwin, due ricercatori della Durham University e dell'Università dell'Illinois a Chicago, hanno recentemente condotto un'indagine esplorando la possibilità che il Pianeta 9 sia un buco nero primordiale. La loro carta, pubblicato in Lettere di revisione fisica , ipotizza che le orbite anomale dei TNO e un eccesso di eventi di microlenti osservati nel set di dati dell'esperimento di lenti ottiche gravitazionali (OGLE) di 5 anni potrebbero essere spiegati contemporaneamente dall'esistenza di una specifica popolazione di corpi astrofisici (uno dei quali sarebbe il Pianeta 9) . Più specificamente, introduce l'idea che il pianeta 9 e il resto di questi corpi possano essere buchi neri primordiali (PBH).

"Il nostro lavoro è iniziato quando James e sua moglie Laura sono andati al planetario di Chicago e hanno visto un breve documentario su Planet 9, "Jakub Scholtz, uno dei ricercatori che ha condotto lo studio, ha detto a Phys.org. "Deve aver catturato l'attenzione di James, perché mi ha chiamato il giorno dopo e abbiamo iniziato a capire se c'è qualche altro oggetto che potrebbe essere là fuori che imita un pianeta. Abbiamo inventato una serie di scenari divertenti:stelle Bose, aloni di materia oscura ultracompatti, buchi neri primordiali e molte altre possibilità".

Pochi mesi dopo aver iniziato a esplorare ipotesi sulla natura del Pianeta 9, un altro gruppo di ricerca dell'Università di Tokyo ha rianalizzato i dati raccolti nell'ambito dell'esperimento OGLE. OGLE è un progetto di ricerca svolto presso l'Università di Varsavia che prevedeva l'acquisizione di immagini del cielo utilizzando telescopi avanzati per lunghi periodi di tempo.

La rianalisi del set di dati OGLE indicava provvisoriamente l'esistenza di una popolazione di PBH con una massa simile a quella prevista dagli astronomi per la massa del Pianeta 9. Quando Scholtz e Unwin vennero a conoscenza di questi risultati provvisori, hanno iniziato specificamente considerando la possibilità che Planet 9 possa, infatti, essere un buco nero primordiale.

"I pezzi finali si sono davvero messi insieme quando ci siamo resi conto che gli aloni di materia oscura che circondano i buchi neri primordiali sarebbero stati un modo per osservare il Pianeta 9 se fosse stato un buco nero, a causa del segnale a raggi X/gamma che emette, " ha detto Scholtz. "In un certo senso, l'obiettivo del nostro studio era proprio quello di trasmettere il messaggio che l'idea di un buco nero primordiale in orbita attorno al sole non è così assurda come potrebbe sembrare, e che forse dovremmo prestare maggiore attenzione".

L'ipotesi che le orbite insolite dei TNO osservate nei dati cosmologici passati potrebbero essere spiegate dall'esistenza di un pianeta aggiuntivo (Pianeta 9), è già stato esplorato da diversi ricercatori, compreso un team del California Institute of Technology guidato da Michael Brown e Konstantin Batygin. Il team dell'Università di Tokyo che ha rianalizzato il set di dati OGLE, d'altra parte, è stato il primo a introdurre l'idea che l'eccesso di eventi di microlensing osservati all'interno dei dati OGLE potesse essere la prova dell'esistenza di una popolazione di PBH.

Essenzialmente, lo studio di Scholtz e Unwin collega queste due ipotesi, suggerendo che il pianeta extra a lungo teorizzato potrebbe, infatti, essere un buco nero che appartiene alla popolazione di PBH proposta da Nikura e dai suoi colleghi dell'Università di Tokyo. Inoltre, i ricercatori hanno mostrato che uno degli scenari precedentemente teorizzati per l'origine del Pianeta 9, conosciuta come la "cattura di un pianeta fluttuante, " è altrettanto probabile se considerato come uno scenario che coinvolge la cattura di un PBH dalla popolazione evidenziata dal team in Giappone.

"Penso che il nostro studio abbia due importanti risultati chiave, " ha detto Scholtz. "In primo luogo, siamo riusciti a ispirare altri scienziati, che inizialmente erano scettici (come dovrebbero essere) su questo scenario, e ne sono venute fuori alcune idee molto divertenti. Ad esempio, Edward Witten ha suggerito di sondare l'esistenza del Pianeta 9 attraverso piccole sonde spaziali basate sul programma Starshot, e Loeb et al. ha sottolineato che una popolazione di buchi neri primordiali causerebbe lampi occasionali quando incontra materiale sulla loro orbita".

Il recente articolo di Scholtz e Unwin introduce un nuovo, affascinante ipotesi sulla natura di quello che finora è stato definito Pianeta 9. Questa ipotesi potrebbe essere ulteriormente esplorata o testata in nuovi studi di ricerca. Inoltre, i due ricercatori hanno iniziato a osservare da vicino le sorgenti di raggi gamma e di raggi X in movimento nel cielo, un argomento finora largamente ignorato, nonostante la grande quantità di dati disponibili che permetterebbero ai ricercatori di studiarli.

"La nostra ricerca futura si concentrerà principalmente sull'esplorazione di vari set di dati esistenti e sulla ricerca di prove (o mancanza) di fonti in movimento nel cielo, " ha detto Scholtz. "Abbiamo identificato un metodo molto promettente che potrebbe aiutarci a vedere una fonte in movimento, fintanto che rileviamo solo circa 10 fotoni sorgente all'anno con il telescopio FERMI-large area (nella gamma GeV)."

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