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태양계 이야기 774 - 9번쩨 행성은 사실 블랙홀?



(Artist's concept of the hypothetical Planet Nine. Credit: Caltech/R. Hurt (IPAC))


수년 전부터 태양계를 연구하는 과학자들 사이에 최대 논쟁 거리 중 하나는 바로 9번째 행성의 존재입니다.  일부 천문학자들은 태양계 외곽 천체들이 한쪽으로 치우친 궤도를 공전하는 있으며 이는 지구보다 큰 알려지지 않은 행성의 중력 때문이라고 보고 있습니다. 하지만 9번째 행성이 아니라도 얼마든지 이를 설명할 수 있다고 주장하는 천문학자들도 있습니다. 


 더햄 대학의 야콥 숄츠와 일리노이 대학의 제임스 운윈 (Jakub Scholtz of Durham University and James Unwin of University of Illinois at Chicago)은 9번째 행성대신 빅뱅 직후에 생성된 원시 블랙홀(Primordial black holes (PBHs))이 중력을 행사한 결과라는 다소 이색적인 가설을 주장을 했습니다. 


 원시 블랙홀은 자체 중력으로 블랙홀로 수축할 수 없는 천체가 빅뱅 직후의 고온 고압 환경에서 블랙홀로 생성된 것으로 지금까지 아무도 관측한 적이 없는 천체입니다. 지구 질량의 블랙홀이 존재할 경우 반지름은 5cm에 불과하고 표면에서 일어나는 호킹 복사는 0.004K에 불과해 사실 직접 관측하기는 어렵습니다. 


 연구팀은 원시 블랙홀 가설을 강하게 주장하는 것은 아니지만, 설명 가능한 가설 가운데 하나로 생각할 수 있다고 설명했습니다. 아무리 생각해도 가능성이 높지는 않지만 만약에 실제로 존재할 경우 과학 역사에서 가장 놀라운 발견 가운데 하나가 될 것입니다. 문제는 이런 천체를 과연 어떻게 증명할 수 있는지 입니다. 연구팀은 원시 블랙홀 주변의 암흑 물질 마이크로 헤일로 (dark matter microhalo)가 단서가 될 수 있다고 보고 있습니다. 과연 증명이 가능할지 궁금합니다. 


 참고 


Jakub Scholtz, James Unwin. What if Planet 9 is a Primordial Black Hole? arXiv:1909.11090v1 [hep-ph]: arxiv.org/abs/1909.11090

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