Các nhà khoa học tại Đại học Harvard và chương trình Sáng kiến Lỗ đen (BHI) đã phát triển một phương pháp mới để tìm ra các lỗ đen ở vùng ngoài của Hệ Mặt Trời, và cùng với nó, xác định bản chất thực sự của Hành tinh thứ Chín. Nghiên cứu được đăng trên The Astrophysical Journal Letters, nhấn mạnh khả năng của nhiệm vụ Khảo sát Di sản Không gian và Thời gian (LSST) trong tương lai để quan sát các quầng sáng bồi tụ, sự hiện diện của chúng có thể chứng minh hoặc loại trừ khả năng Hành tinh thứ Chín là một lỗ đen.
Tiến sĩ Avi Loeb, người đang giữ chức giáo sư khoa học Frank B. Baird Jr. tại Harvard và Amir Siraj, một sinh viên đại học Harvard, đã phát triển phương pháp mới để tìm kiếm các lỗ đen ở vùng ngoài của Hệ Mặt Trời, dựa trên ánh sáng bùng phát khi những sao chổi bay qua gần bị lỗ đen bắt được. Nghiên cứu cho thấy LSST có khả năng tìm thấy các lỗ đen bằng cách quan sát các quầng sáng bồi tụ do tác động của các vật thể nhỏ thuộc Mây Oort.
Siraj nói: "Trong vùng lân cận của lỗ đen, các vật thể nhỏ tiếp cận nó sẽ tan chảy do quá trình gia tăng nhiệt độ từ sự bồi tụ khí từ môi trường liên sao vào lỗ đen. Một khi chúng tan chảy, những vật thể nhỏ sẽ chịu quá trình gián đoạn triều của lỗ đen và tiếp đó bồi tụ thẳng vào lỗ đen".
Loeb nói thêm: "Bởi vì bản chất các lỗ đen là tối, bức xạ mà vật chất phát ra trên miệng của lỗ đen là cách duy nhất để chúng ta chiếu sáng môi trường tăm tối này".
Những cuộc tìm kiếm lỗ đen nguyên thủy trong tương lai có thể được thực hiện bởi phương pháp mới. Siraj nói: "Phương pháp này có thể phát hiện hoặc loại trừ khả năng liệu một vật thể có khối lượng cỡ hành tinh bị bẫy ở khu vực ngoài rìa của mây Oort có phải là một lỗ đen hay không. Nó có thể có khả năng đặt giới hạn mới cho tỷ lệ vật chất tối chứa trong các lỗ đen nguyên thủy".
LSST sắp tới dự kiến sẽ có độ nhạy cần thiết để phát hiện ra các bức xạ bồi tụ, trong khi công nghệ hiện tại không thể làm như vậy nếu không có chỉ dẫn. Loeb nói: "LSST có một tầm nhìn rộng, phủ kín bầu trời hết lần này đến lần khác và lùng tìm những tia lửa lóe lên. Các kính thiên văn khác hoạt động tốt khi chỉ nhìn vào một mục tiêu đã biết, nhưng hiện tại chúng ta không biết chính xác Hành tinh thứ Chín đang ở đâu. Chúng ta chỉ biết khu vực rộng lớn mà nó có thể cư trú".
Siraj nói thêm: "Khả năng khảo sát bầu trời hai lần mỗi tuần của LSST là vô cùng quý giá. Ngoài ra, độ sâu chưa từng có của nó sẽ cho phép phát hiện các bức xạ phát ra từ các tác động tương đối nhỏ, đây là những sự kiện xảy ra thường xuyên hơn so với các vụ nổ lớn".
Bài báo được công bố tập trung vào Hành tinh thứ Chín nổi tiếng và coi nó là ứng viên đầu tiên để xác định. Nó là chủ đề của nhiều suy đoán, hầu hết các lý thuyết cho rằng Hành tinh thứ Chín là một hành tinh chưa được phát hiện, nhưng nó cũng có thể là một lỗ đen có khối lượng hành tinh.
Siraj nói: "Hành tinh thứ Chín là một lời giải thích thuyết phục cho sự phân cụm đã quan sát được của một số vật thể ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương. Nếu sự tồn tại của Hành tinh thứ Chín được xác nhận thông qua tìm kiếm trực tiếp bằng sóng điện từ, đây sẽ là phát hiện đầu tiên về một hành tinh mới trong Hệ Mặt Trời trong hai thế kỷ qua, không tính Pluto. Việc không phát hiện ra ánh sáng từ Hành tinh thứ Chín dẫn đến rất nhiều suy đoán liên quan đến các giải thích thay thế cho các quỹ đạo dị thường quan sát được trong vùng ngoài của Hệ Mặt Trời. Một trong những ý tưởng được đưa ra là khả năng Hành Tinh Thứ Chín có thể là một lỗ đen cỡ quả bưởi với khối lượng gấp năm đến mười lần Trái Đất".
Sự tập trung vào Hành tinh thứ Chín dựa trên cả ý tưởng khoa học chưa từng có là một khám phá giả thuyết về lỗ đen có khối lượng hành tinh nằm trong Hệ Mặt Trời cũng như các lỗ đen tương tự ngoài kia. Loeb nói: “Vùng ngoại ô của Hệ Mặt Trời là sân sau của chúng tôi. Tìm kiếm Hành tinh thứ Chín giống như khám phá một người bà con sống trong một căn nhà nhỏ ngay phía sau nhà bạn mà bạn chưa từng biết đến. Bạn sẽ ngay lập tức đặt ra câu hỏi: tại sao nó ở đó? Làm thế nào mà nó có được các thuộc tính như vậy? Nó có định hình lịch sử Hệ Mặt Trời không? Có còn thứ gì như vậy nữa không?".
Minh Phương
Theo Science Daily
