프레닛 나인에 대한 의구심

19세기 여행 작가이자 사업가인 엄청나게 부유하고, 영구적으로 입이 무거운 티오를 입었고, 종종 선명한 세 벌의 정장을 입은 채 발견되는 이 19세기 여행 작가는 화성에 관한 책을 읽었고, 이를 바탕으로 천문학자가 되기로 결심했습니다.앞으로 수십 년 동안, 그는 많은 엉뚱한 주장을 했습니다.

먼저, 그는 화성인의 존재를 확신했고, 그들을 찾았다고 생각했습니다. (찾지못했습니다.) 다른 사람들은 행성을 가로지르는 이상한 선들을 기록했고, 로웰은 이 선들이 극지방의 만년설에서 물을 공급하기 위해 죽어가는 문명의 마지막 시도로 지어진 운하라고 제안했습니다.그는 단지 더 나은 모습을 보기 위해 그의 재산을 전체 관측소를 짓는 데 사용했습니다.그것들은 낮은 품질의 망원경을 통해 보았을 때 화성의 산과 분화구에 의해 만들어진 착시 현상인 것으로 밝혀졌습니다.

로웰은 또한 금성이 그의 노트에서 중심에서 뿜어져 나오는 거미 모양의 선으로 보이는 스포크를 가지고 있다고 믿었습니다.그의 조수들이 그들을 찾으려고 노력했지만, 그만이 이 예상치 못한 세부 사항을 볼 수 있는 것처럼 보였습니다.그가 망원경을 통해 보았을 때, 그것들은 그의 눈의 홍채에서 나온 그림자로 추정됩니다.

하지만 무엇보다도, 로웰은 우리 태양계에서 아홉 번째 행성인 가상의 "행성 X"를 찾기로 결심했습니다. 이 행성은 당시 태양에서 가장 멀리 알려진 행성인 차가운 파란색의 거대 얼음 행성 천왕성과 해왕성의 잘못된 궤도에 책임이 있다고 생각되었습니다.비록 그는 이 환상적인 거대한 동물을 본 적이 없지만, 그 탐구는 그의 삶의 마지막 10년을 소비했습니다 – 그리고 몇 번의 신경 쇠약 후, 그는 61세의 나이로 죽었습니다.

그는 2021년에도 몇 번의 수정을 거치며 수색이 계속될 것이라는 것을 거의 몰랐습니다.

[잘못된 길]

자신의 죽음에도 불구하고, 로웰은 그의 유언장에서 행성 X를 찾는 데 백만 달러를 남겼습니다.그래서, 그의 미망인 콘스탄스 로웰과 법적 다툼을 포함한 짧은 막간 후에, 그의 관측소는 계속해서 찾았습니다.
바로 14년 후인 1930년 2월 18일, 한 젊은 천문학자가 별이 가득한 하늘 사진 두 장을 보고 있을 때, 그 사진들 사이에 반점이 있는 것을 발견했습니다. 그것은 작은 세상이었습니다. 그는 명왕성을 발견했습니다 – 한동안은 찾기 힘든 행성 X로 여겨졌습니다.
아아, 그럴 리가 없었습니다. 곧 과학자들은 이것이 로웰이 찾고 있는 것이 될 수 없다는 것을 깨달았습니다. 이것은 해왕성과 천왕성을 그들의 올바른 위치에서 떼어낼 만큼 충분히 크지 않았습니다. 명왕성은 우연히 그 지역에 있었던 인터로퍼일 뿐이었습니다.

행성 X에 대한 마지막 타격은 1989년 보이저 2호 우주선이 해왕성을 휩쓸고 가서 그것이 원래 생각했던 것보다 부분적으로 가볍다는 것을 드러냈을 때였습니다.이것을 염두에 두고, 마침내 나사의 한 과학자는 외부 행성들의 궤도가 내내 이치에 맞았다고 계산했습니다.로웰은 전혀 필요하지 않았던 수색을 선동했습니다.

하지만 숨겨진 행성의 개념이 사라졌듯이, 그 행성의 부활을 위한 토대가 마련되었습니다.
1992년, 나사에 따르면, 수년 동안 해왕성 너머의 희미한 물체를 찾기 위해 하늘을 열심히 관찰했던 두 명의 천문학자들이 카이퍼 벨트를 발견했습니다. 해왕성 궤도 바로 너머까지 뻗어있는 이 냉동 물체의 우주 도넛은 태양계에서 가장 큰 특징 중 하나입니다.그것은 매우 방대해서, 지름 100km(62마일)보다 큰 수십만 개의 물체와 최대 1조 개의 혜성을 포함하고 있는 것으로 생각됩니다.

곧 과학자들은 명왕성이 태양계 바깥쪽에 있는 유일한 큰 물체일 가능성이 낮다는 것을 깨닫고 그것이 실제로 행성인지에 대해 의문을 갖기 시작했습니다.그리고 나서 그들은 "세드나" (명왕성 크기의 약 40%), "콰이어" (명왕성 크기의 약 절반), 그리고 "에리스" (명왕성과 거의 같은 크기)를 발견했습니다.천문학자들에게 새로운 정의가 필요하다는 것이 분명해졌습니다.
2006년, 국제천문연맹은 새로운 행성들과 함께 명왕성의 지위를 "왜행성"으로 강등하기로 투표했습니다.캘리포니아 공과대학 칼텍의 행성 천문학 교수인 마이크 브라운은 에리스를 발견한 팀을 이끌었고, 오늘날까지도 "명왕성을 죽인 사람"이라고 자칭하고 있습니다.아홉 번째 행성은 더 이상 존재하지 않았습니다.

[유령같은 기호]

동시에, 이 물체들의 발견은 숨겨진 행성을 찾는 데 있어 중요한 새로운 단서를 발견했습니다.

세드나는 카이퍼 벨트 안에서 태양 주위의 타원형 고리를 추적하는 등 모든 사람들이 예상했던 방식으로 움직이지 않는 것으로 밝혀졌습니다.대신에, 이 왜성은 우리 태양계의 중심으로부터 단지 76개의 지구-태양 거리 (약 110억 k/70억 마일)에서 900개 이상 (약 1350억 km/840억 마일)까지 흔들리면서 기괴하고 예상치 못한 길을 걷습니다. 그것의 궤도는 너무 구불구불해서 완성하는데 11,000년이 걸립니다 – 세드나가 마지막으로 현재 위치에 있었을 때, 인간은 막 농업을 발명했습니다. 마치 무언가가 세드나를 잡아당겨 끌고 가는 것 같습니다.

Percival Lowell은 화성의 지적 생명체를 찾기 위해 애리조나 플래그스태프에 그의 천문대를 설립했습니다.결국 그것은 명왕성을 찾는 데 사용되었습니다

우리의 태양계에 가상의 새로운 추가물을 입력하십시오. 하지만 이전에 생각했던 것과는 다릅니다. 2016년, 명왕성을 죽인 바로 그 마이크 브라운과 그의 동료이자 칼텍의 행성 과학 교수인 콘스탄틴 바티긴은 지구 크기의 5배에서 10배 사이의 거대한 행성을 제안하는 논문을 공동 집필했습니다.

그들의 아이디어는 세드나만이 어울리지 않는 유일한 물체가 아니라는 관찰에서 나왔습니다.다른 여섯 명이 연결되어 있었고, 모두 같은 방향으로 당겨지고 있습니다.각각의 축이 정확히 같은 방향으로 기울어져 있다는 사실과 같은 다른 단서들도 있습니다.이 쌍은 6개의 물체가 모두 같은 방향으로 쏠릴 확률이 0.007%에 불과하다고 계산했습니다.

Batygin은 "우리는 '이것이 꽤 흥미롭다 – 어떻게 이것이 가능한가?'라고 생각했습니다."라고 말합니다."충분히 오랫동안 방치하면 행성의 중력과의 상호작용으로 인해 그러한 군집이 흩어지기 때문에 매우 주목할 만한 일이었습니다."

대신에, 그들은 플래닛 나인이 우리 태양계의 외곽 지역에 유령 같은 흔적을 남겼다고 제안했습니다. 플래닛 나인의 중력으로 인해 플래닛 나인 주변의 물체들의 궤도가 왜곡되었습니다.몇 년이 지난 지금, 이심률이 높은 궤도 패턴과 기울기에 맞는 물체의 수는 계속해서 증가하고 있습니다. "우리는 현재 전체적으로 약 19개를 가지고 있습니다."라고 Batygin은 말합니다.

비록 아무도 그 가상의 행성을 아직 보지 못했지만, 그것에 대한 놀라운 양을 추론하는 것은 가능합니다.카이퍼 벨트 너머의 다른 물체들과 마찬가지로, 새로운 플래닛 나인의 궤도는 너무 왜곡되어 그것의 가장 먼 거리는 태양에서 지구까지의 거리(900억 km/560억 마일)의 약 600배인 가장 가까운 거리보다 두 배나 더 멀리 있을 것으로 예상됩니다.과학자들은 또한 천왕성이나 해왕성과 같은 단단한 핵을 가진 얼음과 같은 미관에 대한 추측을 위험에 빠뜨렸습니다.

그리고 애초에 플래닛 나인이 어디서 왔는지에 대한 미련한 질문이 있습니다.지금까지, 세 가지 주요 아이디어가 있습니다.하나는 그것이 현재 숨어있는 곳에서 형성되었다는 것인데, 바티긴은 이것이 초기 태양계가 먼 피난처까지 뻗어나가야 할 것이기 때문에 상대적으로 가능성이 낮다고 일축합니다.

아홉 번째 행성이 사실 외계인 사기꾼이라는 흥미로운 암시도 있습니다. 오래 전에 태양이 탄생한 성단에 있을 때 다른 별에서 훔쳐온 물건입니다.바티긴은 "그런 이야기의 문제는 당신이 다음 만남에서 지구를 잃을 가능성이 높다는 것입니다,"라고 말합니다."그래서, 통계적으로, 그 모델은 문제에 부딪힙니다.
그리고 바티긴이 개인적으로 좋아하는 것이 있는데, 그는 또한 "완전한 슬램 덩크가 아니다"라고 인정합니다.이 시나리오에서, 이 행성은 태양계가 초기 단계에 있었고 행성들이 주변의 가스와 먼지로부터 합쳐지기 시작했을 때, 태양에 훨씬 더 가까이 형성되었습니다."그것은 목성이나 토성에 의해 흩어지기 전에 거대한 행성 형성 지역 주변을 맴돌았고, 그 후 지나가는 별들에 의해 궤도가 수정되었습니다,"라고 그는 말합니다.

플레닛 나인 : 구글

[잘 알려지지 않은 은신처]

물론, 이 모든 것은 명백한 질문을 제기합니다. 만약 플래닛 나인이 정말로 그곳에 있다면, 왜 아무도 그것을 보지 못했을까요?

바티긴은 "마이크와 망원경을 사용하여 함께 보기 시작하기 전까지는 플래닛 나인을 찾는 것이 얼마나 어려울지에 대해 특별히 감사하지 않았습니다."라고 말합니다."그것이 그렇게 어려운 수색인 이유는 대부분의 천문학적인 조사들이 단 하나의 것도 찾고 있지 않기 때문입니다."

예를 들어, 천문학자들은 일반적으로 특정한 종류의 행성과 같은 종류의 물체를 찾고 있을 것입니다.그들이 드물더라도, 여러분이 충분히 넓은 공간을 조사한다면, 여러분은 무언가를 발견할 가능성이 있습니다.하지만 플래닛 나인과 같은 특정 물체를 사냥하는 것은 전혀 다른 운동입니다."하늘에서 그것을 가진 것은 아주 작은 부분뿐입니다."라고 Batygin은 말합니다. 또 다른 요인은 올바른 종류의 망원경을 사용하기 위해 시간대를 예약하는 것이 약간 더 평범한 도전이라는 것입니다.

바티긴은 "현재 플래닛 나인을 찾는 유일한 게임은 스바루 망원경입니다,"라고 말합니다.하와이의 휴화산인 마우나케아의 정상에 위치한 이 8.2m의 거대한 거대한 화산은 멀리 있는 천체의 약한 빛까지도 포착할 수 있습니다.이것은 이상적입니다. 그림자가 있는 행성은 매우 멀리 떨어져 있기 때문에 태양에서 오는 빛을 많이 반사하지 않을 것이기 때문입니다.

"우리가 사용할 수 있는 기계는 단 한 대뿐이고, 일년에 3박을 할 수 있습니다," 라고 지난주에 망원경으로 3박을 한 것에서 갓 나온 바티긴이 말했습니다." 좋은 소식은 베라 루빈 망원경이 앞으로 몇 년 안에 작동할 것이고, 그들은 아마도 그것을 발견할 것이라는 것입니다."현재 칠레에서 공사 중인 이 차세대 망원경은 며칠 밤마다 하늘을 체계적으로 스캔하여 전체 시야를 촬영하고 내용물을 조사할 예정입니다.

[흥미로운 대안]

하지만, 이 행성이 결코 이런 식으로 발견되지 않을 거의 터무니없이 특이한 시나리오가 하나 있습니다. – 그것은 결국 행성이 아니라 블랙홀일 수도 있습니다.
"물체가 존재한다는 모든 증거는 중력입니다," 토리노 대학의 박사후 연구원인 제이콥 숄츠와 함께 이 아이디어를 처음 제안한 시카고 일리노이 대학의 물리학 교수 제임스 언윈이 말합니다.우리는 행성이 강력한 중력을 행사한다는 생각에 가장 익숙하지만, 언윈은 "그것을 생성할 수 있는 다른 것들이 더 이국적"이라고 말합니다.

행성 9를 대체할 만한 가능성이 있는 것으로는 초농축 암흑 물질의 작은 공이나 원시 블랙홀이 있습니다.언윈은 블랙홀이 우주에서 가장 밀도가 높은 천체이기 때문에, 블랙홀이 태양계 바깥쪽 먼 천체의 궤도를 뒤틀고 있을 가능성이 전적으로 있다고 설명합니다.

우리가 가장 잘 알고 있는 블랙홀은 적어도 우리 태양의 3배의 질량을 가진 "별" 블랙홀과 우리 태양의 수백만 또는 수십억 배의 질량을 가진 "초거대" 블랙홀을 포함하는 경향이 있는데, 전자는 죽어가는 별들이 스스로 무너지는 것에서 태어난 반면, 후자는 아마도 더 신비로운 것일 것입니다.폭발하는 거대한 별들로 시작하여 점차 다른 블랙홀을 포함한 주변의 모든 것들을 집어삼키면서 점점 더 많은 질량을 축적합니다.

원시 블랙홀은 다릅니다.그것들은 관찰된 적이 없지만, 빅뱅의 첫 1초 동안 형성된 뜨거운 에너지와 물질의 아지랑이에서 유래된 것으로 생각됩니다.이 고르지 못한 환경에서, 우주의 어떤 부분들은 매우 조밀해졌을지도 모릅니다. 그것들은 행성의 질량을 가진 작은 주머니로 압축되었습니다.

언윈은 블랙홀이 항성으로부터 형성될 가능성은 없다고 지적합니다. 왜냐하면 블랙홀은 강력한 중력을 유지하기 때문입니다. 블랙홀은 단지 집중되어 있기 때문입니다.심지어 가장 작은 항성 블랙홀도 우리 태양의 3배의 질량을 가지고 있기 때문에 적어도 3개의 태양이 우리 태양계의 행성들을 끌어당기는 것과 같습니다.간단히 말해서, 우리는 분명히 알아차렸을 것입니다.

하지만 운윈과 숄츠는 이것들이 상당히 작은 것으로 생각되기 때문에 원시 블랙홀일 수 있다고 말합니다."이러한 것들이 우주의 초기 단계에서 태어나기 때문에, 그것들이 형성된 밀집된 지역은 특히 작을 수 있습니다,"라고 숄츠는 말합니다."결과적으로, 블랙홀에서 최종적으로 형성되는 이 블랙홀에 포함된 질량은 별보다 훨씬 작을 수 있습니다. 심지어 그들은 바위 덩어리처럼 단지 몇 파운드가 될 수도 있습니다."이것은 지구 10개에 해당하는 것으로 생각되는 플래닛 나인의 예상 질량과 더 일치합니다.
어떻게 생겼을까요?우리가 걱정해야 합니까?그리고 이것이 행성을 발견하는 것보다 훨씬 더 흥미로울 수 있을까요?

첫째, 원시 블랙홀도 빛이 빠져나갈 수 없을 정도로 밀도가 높습니다.그들은 가장 진실한 형태의 흑인입니다.이것은 이 망원경이 현재 존재하는 어떤 종류의 망원경에도 나타나지 않는다는 것을 의미합니다.만약 여러분이 그것을 똑바로 본다면, 그것의 존재에 대한 유일한 단서는 밤하늘의 별들의 담요에 있는 작은 틈인 빈 공간일 것입니다.

그래서 우리는 진짜 난관에 봉착하게 됩니다.이 블랙홀의 질량은 제안된 플래닛 나인(지구의 10배까지)의 질량과 동일하지만, 대략 오렌지 크기의 부피로 응축될 것입니다.그것을 찾으려면 약간의 독창성이 필요할 것입니다.

지금까지 제안된 것은 물체가 블랙홀에 떨어질 때 방출하는 감마선을 찾는 것이나, 운이 좋다면, 그것들이 그것을 향해 계속해서 당겨질 수 있을 만큼 충분히 가까이 지나갈 수 있고, 감지할 수 있는 양만큼 가속될 수 있는 수백 개의 작은 우주선을 방출하는 것을 포함합니다.

우리 태양계의 가장 먼 곳에서 신비한 중력이 방출되고 있기 때문에, 탐사선은 지구에 묶인 레이저 어레이를 통해 보내져야 할 것이고, 이것은 그들을 빛의 속도의 20%로 추진시킬 수 있습니다.만약 그들이 더 느리게 여행한다면, 그들이 도착하는 데 수백 년이 걸릴 수도 있습니다. 자연스럽게, 이 실험은 인간의 일생을 훨씬 뛰어넘을 것입니다.

공교롭게도, 이 미래형 우주선들은 이미 또 다른 야심찬 임무인 Breakthrough Starshot 프로젝트를 위해 개발되고 있습니다. 이 프로젝트는 4.37광년 떨어진 알파 센타우루스 별계로 보내는 것을 목표로 하고 있습니다.

언윈 박사는 만약 우리가 혹한의 행성이 아닌 잠복해 있는 블랙홀을 발견한다면 당황할 필요가 없을 것이라고 말합니다."우리 은하 중심에 초대질량 블랙홀이 있습니다."라고 그는 말합니다."하지만 우리는 태양계가 그것에 떨어질 것을 걱정하지 않습니다. 왜냐하면 우리는 그것 주위를 안정적으로 돌고 있기 때문입니다." 그래서 원시적인 블랙홀은 그 경로 내의 어떤 것도 빨아들일 것이지만, 여기에는 다른 내행성들처럼 결코 가까이 오지 않는 지구가 포함되지 않을 것입니다.

Unwin은 "청소기와 같지 않습니다."라고 말합니다.그는 지구상의 누구의 관점에서도, 태양계에 발견되지 않은 블랙홀이 있는 것은 그곳에 숨겨진 행성이 있는 것과 크게 다르지 않다고 설명합니다.

그러나 항성과 원시 블랙홀은 본질적으로 동일하지만, 후자는 발견되거나 연구된 적이 없으며, 규모의 차이가 일부 기괴한 현상으로 이어질 것으로 예상됩니다."저는 작은 블랙홀에서 일어나는 일들이 큰 블랙홀에서 일어나는 일들보다 더 흥미롭다고 말하고 싶습니다," 라고 숄츠는 말합니다.
한 예로 적절한 이름의 "스파게티화" 과정이 있는데, 이는 종종 블랙홀의 사건 지평선(빛이 빠져나갈 수 없는 지점 너머)에 너무 가까이 가서 머리부터 떨어지는 우주비행사의 우화로 설명됩니다.비록 그녀의 머리와 발은 서로 몇 미터밖에 떨어져 있지 않았지만, 그것들에 작용하는 중력의 차이는 매우 클 것이고, 그녀는 스파게티처럼 늘어나게 될 것입니다.

흥미롭게도, 블랙홀이 작을수록 그 효과는 훨씬 더 극적일 것입니다.숄츠는 이 모든 것이 상대적인 거리에 관한 것이라고 설명합니다. 만약 여러분이 키가 2미터이고 원시 블랙홀의 중심에서 1미터 떨어진 사건의 지평선을 통과하고 있다면, 여러분의 머리와 발의 위치 사이의 불일치는 블랙홀의 크기에 비해 더 큽니다.이것은 여러분이 100만 마일에 달하는 별에 떨어졌을 때보다 훨씬 더 많이 늘어나게 된다는 것을 의미합니다.

숄츠는 "그래서, 특이하게도, 그들은 더 흥미롭습니다,"라고 말합니다.스파게티화 현상은 이미 망원경을 통해 관측되었는데, 별이 지구에서 2억 1천 5백만 광년 떨어진 항성 블랙홀에 너무 가까이 접근하여 산산조각이 났습니다(우주비행사는 다치지 않았습니다).하지만 만약 우리 태양계에 원시 블랙홀이 있다면, 그것은 천체 물리학자들에게 이 행동을 가까이서 연구할 수 있는 기회를 제공할 것입니다.

그렇다면 바티긴은 오랫동안 찾아왔던 아홉 번째 행성이 대신 블랙홀이 될 수 있다는 가능성에 대해 무엇을 생각하고 있을까요?"그것은 창의적인 아이디어이며, 우리는 그것의 구성이 무엇인지 조금도 제한할 수 없습니다."라고 그는 말합니다."저는 행성 과학 교수가 되는 것이 저만의 편견이라고 생각합니다. 하지만 행성은 조금 더 흔합니다."

언윈과 숄츠가 실험할 원시 블랙홀을 찾고 있는 동안, 바티긴은 은하계에서 가장 흔한 유형이 플래닛 나인과 거의 같은 질량을 가진 행성이라는 사실을 언급하며 거대한 행성에 대한 열망에 빠졌습니다.

"한편, 태양과 같은 별들을 도는 대부분의 외계 행성들은 지구보다 크고 해왕성과 천왕성보다 상당히 작은 이상한 범위에 있습니다,"라고 그는 말합니다.만약 과학자들이 그 사라진 행성을 발견한다면, 그것은 그들이 은하계의 다른 곳에 있는 행성들을 볼 수 있는 창문에 가장 가까이 접근할 수 있는 것이 될 것입니다.

오직 시간만이 최근의 퀘스트가 로웰의 퀘스트보다 더 성공적일지를 말해줄 것입니다.하지만 바티긴은 그들의 임무가 완전히 다르다고 자신합니다."모든 제안은 그들이 설명하려는 것처럼 보이는 데이터뿐만 아니라 그것을 설명하기 위해 사용하는 메커니즘 모두에서 상당히 구별됩니다."라고 그는 말합니다.
어느 쪽이든, 이 전설적인 아홉 번째 행성에 대한 탐구는 이미 태양계에 대한 우리의 이해를 변화시키는데 도움을 주었습니다.사냥이 끝나기 전에 우리가 또 뭘 찾을지 누가 알겠어요.