Pour plusieurs années, les astronomes et les cosmologistes ont théorisé l'existence d'une planète supplémentaire avec une masse 10 fois supérieure à celle de la Terre, situé dans les régions ultrapériphériques du système solaire. Cette planète hypothétique, surnommée Planète 9, pourrait être la source d'effets gravitationnels qui expliqueraient les schémas inhabituels dans les orbites des objets transneptuniens (TNO) mis en évidence par les données cosmologiques existantes. Les TNO sont des corps célestes en orbite autour du soleil et situés au-delà de Neptune.

En s'appuyant sur les études menées au cours des dernières années, Jakub Scholtz et James Unwin, deux chercheurs de l'Université de Durham et de l'Université de l'Illinois à Chicago, ont récemment mené une enquête explorant la possibilité que la planète 9 soit un trou noir primordial. Leur papier, Publié dans Lettres d'examen physique , émet l'hypothèse que les orbites anormales des TNO et un excès d'événements de microlentilles observés dans l'ensemble de données de 5 ans de l'expérience de lentille gravitationnelle optique (OGLE) pourraient être expliqués simultanément par l'existence d'une population spécifique de corps astrophysiques (dont l'un serait la planète 9) . Plus précisement, il introduit l'idée que la planète 9 et le reste de ces corps peuvent être des trous noirs primordiaux (PBH).

"Notre travail a commencé lorsque James et sa femme Laura sont allés au planétarium de Chicago et ont vu un court documentaire sur la planète 9, " Jakub Scholtz, l'un des chercheurs qui a mené l'étude, dit Phys.org. "Cela a dû attirer l'attention de James, parce qu'il m'a appelé le lendemain et nous avons commencé à déterminer s'il y avait un autre objet qui pourrait imiter une planète. Nous avons imaginé un certain nombre de scénarios amusants :les stars de Bose, halos de matière noire ultra-compacts, trous noirs primordiaux et plusieurs autres possibilités."

Quelques mois après avoir commencé à explorer des hypothèses sur la nature de la planète 9, une autre équipe de recherche de l'Université de Tokyo a réanalysé les données recueillies dans le cadre de l'expérience OGLE. OGLE est un projet de recherche mené à l'Université de Varsovie qui consistait à capturer des images du ciel à l'aide de télescopes avancés sur de longues périodes de temps.

La réanalyse de l'ensemble de données OGLE a provisoirement indiqué l'existence d'une population de PBH avec une masse similaire à celle que les astronomes avaient prédit que serait la masse de la planète 9. Lorsque Scholtz et Unwin ont appris ces résultats provisoires, ils ont commencé à envisager spécifiquement la possibilité que Planet 9 puisse, En réalité, être un trou noir primordial.

"Les dernières pièces se sont vraiment réunies lorsque nous avons réalisé que les halos de matière noire qui entourent les trous noirs primordiaux seraient un moyen d'observer la planète 9 s'il s'agissait d'un trou noir, à cause du signal de rayons X/gamma qu'il émet, " a déclaré Scholtz. " Dans un certain sens, l'objectif de notre étude était vraiment de faire passer le message que l'idée d'un trou noir primitif en orbite autour du soleil n'est pas aussi absurde qu'il y paraît, et que nous devrions peut-être y prêter plus d'attention."

L'hypothèse que les orbites inhabituelles des TNO observées dans les données cosmologiques passées pourraient s'expliquer par l'existence d'une planète supplémentaire (Planète 9), a déjà été exploré par plusieurs chercheurs, dont une équipe du California Institute of Technology dirigée par Michael Brown et Konstantin Batygin. L'équipe de l'Université de Tokyo qui a réanalysé le jeu de données OGLE, d'autre part, a été le premier à introduire l'idée que l'excès d'événements de microlentille observé dans les données OGLE pourrait être la preuve de l'existence d'une population de PBH.

Essentiellement, l'étude de Scholtz et Unwin relie ces deux hypothèses, suggérant que la planète supplémentaire longtemps théorisée pourrait, En réalité, être un trou noir qui appartient à la population des PBH proposés par Nikura et ses collègues de l'Université de Tokyo. En outre, les chercheurs ont montré que l'un des scénarios précédemment théorisés pour l'origine de la planète 9, connue sous le nom de "capture d'une planète flottant librement, " est tout aussi probable lorsqu'on le considère comme un scénario impliquant la capture d'un PBH de la population mis en évidence par l'équipe au Japon.

"Je pense que notre étude a deux résultats clés importants, " dit Scholtz. " Premièrement, nous avons réussi à inspirer d'autres scientifiques, qui étaient initialement sceptiques (comme ils devraient l'être) à propos de ce scénario, et des idées très amusantes en sont sorties. Par exemple, Edward Witten a suggéré que nous sondions l'existence de la planète 9 à l'aide de petites sondes spatiales basées sur le programme Starshot, et Loeb et al. a souligné qu'une population de trous noirs primordiaux provoquerait des éclairs occasionnels lorsqu'ils rencontreraient de la matière sur leur orbite."

L'article récent de Scholtz et Unwin introduit une nouvelle hypothèse fascinante sur la nature de ce qui a jusqu'à présent été appelé Planète 9. Cette hypothèse pourrait être explorée plus avant ou testée dans de nouvelles études de recherche. En outre, les deux chercheurs ont commencé à étudier de près les sources de rayons gamma et de rayons X en mouvement dans le ciel, un sujet jusqu'ici largement ignoré, malgré la grande quantité de données disponibles qui permettraient aux chercheurs de les étudier.

"Nos recherches futures se concentreront principalement sur l'exploration de divers ensembles de données existants et la recherche de preuves (ou leur absence) de sources mobiles dans le ciel, " a déclaré Scholtz. "Nous avons identifié une méthode très prometteuse qui pourrait nous aider à voir une source en mouvement, tant que nous ne détectons qu'environ 10 photons sources par an avec le télescope à grande surface FERMI (dans la gamme des GeV)."

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