Si l'introuvable planète 9 est un trou noir, alors le LSST le détectera

L'hypothétique planète 9 contenant environ 10 masses terrestres, dont l'existence est conjecturée depuis quelques années bien au-delà de l'orbite de Pluton, pourrait être un trou noir primordial. On pourrait le croire encore moins facilement décelable, mais ce n'est peut-être pas le cas car il pourrait sporadiquement faire des éruptions en dévorant une comète. L'événement serait détectable avec le LSST.

Dans son célèbre roman de science-fiction La Guerre éternelle (titre original en anglais : The Forever War), paru en 1974, l'écrivain américain Joe Haldeman, diplômé en mathématique, astronomie et informatique et également vétéran de la guerre du Viêt Nam, imaginait qu'à la fin du XX^e siècle un collapsar, (contraction des termes anglais collapse, effondrement, et star, étoile), une étoile effondrée ayant donné une sorte de trou noir, plus exactement un trou de ver, avait été découvert dans le Système solaire au-delà de l'orbite de Pluton. Les héros du roman de Haldeman s'en servaient alors pour voyager dans la Voie lactée en contournant le mur de la vitesse de la lumière. 

La réalité va-t-elle rejoindre la fiction ? On peut se poser la question en prenant connaissance d'un article déposé sur arXiv par le célèbre et prolifique Avi Loeb de l'université d'Harvard. Il semble avoir pour habitude de lancer ses étudiants en master sur des sujets excentriques mais fascinants en astrophysique, ce qui leur donne l'occasion de rédiger un petit article qui les introduit donc dans le monde scientifique. En l'occurrence, l'étudiant en question se nomme Amir Siraj et avec Loeb, il se penche sur l'hypothèse déjà avancée, comme Futura l'expliquait dans le précédent article ci-dessous, que la neuvième planète qui existe peut-être dans le Système solaire soit en fait un trou noir. On pourrait tout aussi bien imaginer qu'il s'agit d'un trou de ver ou d'un astre compact exotique, ce qui compte c'est qu'il soit massif, très sombre donc difficile à détecter. Les deux chercheurs pensent pouvoir valider cette hypothèse avec le LSST (Large Synoptic Survey Telescope) en cours de construction.

Le LSST (Large Synoptic Survey Telescope), un télescope d'un nouveau genre, va ouvrir grand les yeux sur le ciel... Sa mission : photographier le ciel austral et réaliser un film de l’Univers en trois dimensions. Un composant crucial de la caméra du LSST, l’échangeur de filtres, a été développé en France par cinq laboratoires. Son rôle consiste à repositionner rapidement et très précisément les filtres de couleur les plus grands du monde, pour obtenir les plus belles images du spectacle céleste. © CNRS

Rappelons que la neuvième planète est un corps céleste dont la masse est estimée de 5 à 15 fois celle de la Terre existant bien au-delà de l'orbite de Pluton et dont la présence serait trahie par les orbites particulières de petits corps célestes faisant partie des astres appelés des objets transneptuniens (TNO, en anglais Transneptunian Objects). Ces TNO - qui ont intrigué les astronomes Konstantin Batygin et Mike Brown - auraient subi l'influence gravitationnelle de cette hypothétique planète. Elle pourrait être une superterre formée à l'origine du Système solaire puis éjectée rapidement par ses interactions avec d'autres planètes massives, ce qui l'aurait conduit sur une orbite dont la taille serait d'environ 200 unités astronomiques.

Un minitrou noir de la taille d'un pamplemousse dans le Système solaire

Très peu lumineuse et se déplaçant très lentement sur la voûte céleste, pour des observateurs sur Terre - à cause de l'une des lois de Kepler -, elle n'aurait donc pas encore été repérée ce qui n'est guère étonnant. Mais certains se sont tout de même étonnés et ils ont donc proposé que la neuvième planète soit en réalité un représentant des mythiques trous noirs primordiaux qui sont peut-être nés pendant le Big bang alors que le plasma primordial était très dense et donc susceptible de s'effondrer rapidement en minitrous noirs. Dans le cas présent, avec environ 10 fois la masse de la Terre, le trou noir en question aurait la taille d'un pamplemousse.

Il se trouve que l'espace n'est pas vide au-delà de l'orbite de Pluton car jusqu'à environ une année-lumière du Soleil, il serait un immense réservoir cométaire, celui postulé sous le nom de nuage de Oort afin d'expliquer l'apparition des comètes longues périodes.

Siraj et Loeb pensent que les rencontres rapprochées entre certaines de ces comètes et le trou noir qui se cache peut-être au loin du Soleil ne seraient pas rares, de sorte qu'elles seraient détruites par le trou noir, ce qui alimenterait un disque d'accrétion où la matière chauffée se mettrait à rayonner. On aurait donc l'équivalent d'une éruption de lumière transitoire mais difficile à observer avec la sensibilité des instruments actuels et littéralement aussi cachée comme une aiguille dans une botte de foin sur la voûte céleste.

Heureusement, le LSST (Large Synoptic Survey Telescope) aujourd'hui renommé Observatoire Vera-C.-Rubin (Vera C. Rubin Observatory) et qui sera l'un des télescopes les plus puissants du monde dans les années 2020, a précisément été conçu pour chasser ce type d'événement transitoire. Avec son miroir de 8,4 mètres de diamètre, il sera équipé de la plus puissante caméra numérique jamais réalisée, capable de photographier la totalité du ciel visible de l'hémisphère Sud en seulement trois nuits, en prenant une image de 9,6 degrés carrés, soit 47 fois la taille de la Pleine Lune, toutes les 20 secondes.

La détection d'un tel trou noir nous forcerait à revoir nos idées sur la nature de la matière noire.

Source: https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/systeme-solaire-externe-si-introuvable-planete-9-trou-noir-alors-lsst-detectera-61322/?fbclid=IwAR1UbkYCBfo4F7iN3GcpCEOPnvjHW_y3U5qFlApNQwlmRk2hZZAsgdMq6i0#utm_content=futura&utm_medium=social&utm_source=facebook.com&utm_campaign=futura