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La planète 9 est-elle un trou noir de la taille d’un pamplemousse ?

Crédits : M. Weiss

Des astronomes de l’Université de Harvard (États-Unis) proposent une nouvelle méthode pour dénicher des trous noirs primordiaux dans le système solaire extérieur. De quoi déterminer la véritable nature de la planète 9.

En 2015, des astronomes ont remarqué d’étranges effets gravitationnels sur quelques objets de la ceinture de Kuiper, située au-delà de Neptune. Dès lors, certains ont suggéré la présence d’une “neuvième planète” responsable de ces attractions. On imaginait alors un monde entre cinq et dix fois plus massif que la Terre, faisant un tour complet de notre étoile en 20 000 ans.

Depuis, les recherches visant à dénicher cette hypothétique planète ont été vaines. Et si, au lieu d’être une planète, ce mystérieux objet était en fait un mini trou noir primordial ? C’est l’idée proposée il y a quelques mois par les physiciens James Unwin et Jakub Scholtz de l’Université de Durham (Royaume-Uni).

Un trou noir dans la paume de votre main

Si l’on part de ce principe, ces trous noirs n’auraient pas grand-chose à voir avec les mastodontes que nous connaissons aujourd’hui. On les imagine alors formés durant les premiers jours de l’univers non pas suite à l’effondrement d’étoiles, mais à partir de matière primordiale. Et selon les chercheurs, ces mini trous noirs, aussi vieux soient-ils, pourraient encore survivre aujourd’hui.

Côté mensurations, si un objet de cinq masses terrestres évolue effectivement dans les confins du système solaire, et s’il s’avère que cet objet est un trou noir primordial, alors celui-ci pourrait tenir dans la paume de votre main. Un trou noir de dix masses terrestres serait un peu plus gros : à peu près la taille d’une boule de bowling.

Sur le papier, l’idée paraît séduisante, mais comment le prouver ? Le Dr Avi Loeb, de l’Université d’Harvard, et Amir Siraj, l’un de ses étudiants, proposent une méthode.

trou noir planète 9
Si effectivement la planète 9 est en réalité un trou noir, voici sa taille réelle. Crédits : Capture d’écran J. Scholtz, J. Unnwin

Détecter les éruptions d’accrétion

L’idée serait de s’appuyer sur l’Observatoire Vera C. Rubin, actuellement en construction dans les Andes chiliennes. Cet instrument, qui devrait être opérationnel dès la fin 2022, sera caractérisé par un champ d’observation très large du ciel austral.

Dans le cadre d’une mission appelée Legacy Survey of Space and Time (LSST), les astronomes proposent de se concentrer sur les éruptions d’accrétion.

Dans l’idée, de petits objets du nuage d’Oort (situé en périphérie du système solaire) se frottant d’un peu trop près à un éventuel trou noir primordial pourraient, sous l’effet des perturbations de marée, émettre des rayonnements.

Parce que les trous noirs sont intrinsèquement sombres, ces “fusées éclairantes” seraient alors notre seul moyen de les détecter.

Comme le souligne Avi Loeb, des télescopes actuellement en service pourraient être capables de détecter ces poussées d’accrétion aujourd’hui. Seulement, pour ce faire, il faudrait cibler des zones bien précises. Or, nous n’avons aucune idée de l’endroit où pourrait se trouver cet éventuel trou noir.

« La capacité du Vera C. Rubin Telescope à balayer de grandes étendues de ciel deux fois par semaine sera extrêmement précieuse, explique-t-il. De plus, sa profondeur sans précédent permettra de détecter les torches résultant d’impacteurs relativement petits, qui sont plus fréquents que les grands ».

Selon lui, les données du LSST devraient être en mesure de confirmer ou d’exclure l’hypothèse du trou noir primordial dans l’année suivant le début de l’enquête. Si la recherche est positive, plusieurs questions se poseront alors : pourquoi est-il là ? ? A-t-il façonné l’histoire du système solaire ? Y en a-t-il d’autres ?

En cas d’échec de la mission en revanche, il faudra chercher ailleurs, ou proposer d’autres idées !