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神秘的“九号行星” 它可能根本不是一颗行星而是原初黑洞

时间:2020-06-04 23:11:49 点击:

  核心提示: 在太阳系最遥远、最寒冷的边缘地带,隐藏着一颗巨大的天体,对海王星之外的小型天体们施加着引力,该天体是一个假想中的外星世界,被称作“九号行星”,它沿着一条极长的轨道围绕太阳旋转,在黑暗中引发了各式...


在太阳系最遥远、最寒冷的边缘地带,隐藏着一颗巨大的天体,对海王星之外的小型天体们施加着引力,该天体是一个假想中的外星世界,被称作“九号行星”,它沿着一条极长的轨道围绕太阳旋转,在黑暗中引发了各式各样的引力乱象。


但随着对九号行星的搜索一天天过去、科学家依然没能一瞥它的真容,有些研究人员不禁对该天体的身份产生了怀疑。它会不会根本就不是一颗行星呢?会不会是一个原初黑洞?

九号行星之谜

太阳系幅员辽阔。尽管我们的太空技术正在突飞猛进,外太阳系中有许多小型星球依然尚未被我们寻获,而科学家认为,九号行星要比这些天体大得多,质量约等于地球的五到十倍,到太阳的距离介于400至800天文单位之间。一天文单位等于地球到太阳的平均距离,因此九号行星到太阳的距离相当于冥王星与太阳距离的10至20倍。假如九号行星真的存在,它需要耗时1万至2万年才能完成一次公转。

在距离如此遥远的地方、有一颗如此巨大的星球在围绕太阳旋转,这种可能性无疑十分吸引人。对其它恒星系统的研究显示,质量介于地球和海王星之间的地外行星较为普遍。为何太阳系中没有质量处于这一范围的行星仍是个未解之谜,但假如九号行星真的存在,这将是一次重大的历史性发现,将彻底改变我们对围绕太阳旋转的行星系统的理解。

那么,为何科学家相信太阳系中存在这么一颗极端的九号行星呢?2016年,加州理工学院的康斯坦丁·巴蒂金和迈克·布朗宣布发现了一群非常遥远的海王星外天体(简称TNOs),它们以很奇怪的方式聚集在一起,并且轨道非常相似。


它们的轨道都呈现为古怪的倾斜状,就好像全都与某个更大的行星天体之间存在引力相互作用一样。但该区域并不存在已知的大型行星。因此巴蒂金和布朗猜测,那里也许有一颗尚未被发现的行星。于是对九号行星的搜索就此开始。

说实话,轨道如此极端的行星是很难被我们发现的。但天文学家借助红外探测法,希望能看到一颗遥远的天体缓缓爬过夜空。假如九号行星真的存在,它应该会发出红外辐射,这是自行星形成以来便不断向外泄露的能量。


但截至目前为止,除了在外太阳系中造成引力效应外,科学家几乎没有发现任何说明它存在的直接证据。


黑洞假说

图为艺术家绘制的九号行星概念图。

2019年9月24日,英国杜伦大学天文学家雅各布·舒尔茨和芝加哥伊利诺伊大学的詹姆斯·恩温发表了一项新研究,描述了他们针对太阳系最外层奇特引力现象提出的另一种假说。他们认为,这些奇特现象也许根本不是由一颗行星导致的,而有可能是一个原初黑洞。该理论发表后引发了一定争议。

这类黑洞体积太小,因此不会对太阳系的其它区域造成威胁。但在太阳系的遥远地带,它造成的影响相当巨大。关于九号行星的存在,我们掌握的唯一证据便是它对海王星外天体的引力效应,而黑洞毕竟是宇宙中引力最强的天体。

科学家猜测,原初黑洞是最古老的一类黑洞,在大爆炸发生后便立即形成。早期宇宙中的密度波动可以迅速形成质量各异的黑洞。这些古老的天体会在宇宙中四处运动,随着时间的流逝,它们会通过霍金辐射缓缓地蒸发掉,其中体积较小的黑洞将会率先消失。

虽然有许多宇宙演化理论认为原初黑洞应该存在,但我们尚未直接观察到过它们,尽管有一些颇具说服力的间接证据。例如,对微透镜事件(指一颗巨型天体从恒星前穿过时,通过扭曲时空、形成一台“放大镜”,背后的恒星会骤然变亮)的分析显示,宇宙中存在许多小型黑洞,除了它们对时空造成的引力影响外,没有其它任何可见线索。

舒尔茨和恩温重新分析了海王星外天体的奇特性质,并模拟了假如有一个质量在地球5至10倍之间的黑洞在极远处围绕太阳旋转、会发生什么情况。他们的模型显示,质量处于该范围内的黑洞也会对海王星外天体造成类似的轨道扰动。这种假设还能解释为何用光学观测和红外观测都难以找到九号行星存在的证据,因为原初黑洞根本不会产生这两种信号。


事实上,假如附近有一个黑洞的话,它可能会试图将一团正在湮灭的暗物质拖入其中,产生各式各样的辐射。因此研究人员提出,根据他们的研究发现,实验范围还需进一步扩大,需要“对移动的X射线、伽马射线和其它高能宇宙射线来源展开细致搜索”。

原初黑洞和太空“汉堡”

虽然这是一条很有趣的研究路线,但用一种假想中的黑洞类型代替一颗假想中的恒星,也许会使九号行星之谜过于复杂化。

“黑洞能解释我们在外太阳系中观察到的引力效应吗?当然可以!”迈克·布朗表示,“我们只知道那边有一个质量约为地球六倍的天体,但并不清楚它究竟为何物。”

行星当然属于“何物”的范畴。但只要质量为地球的几倍,它有可能是任何东西,只不过这种概率极低。布朗还补充道:“说不定那是一个质量为地球六倍的汉堡呢……”

不过话说回来,它的确有可能是一个质量为地球六倍的黑洞。但物理学才不在乎这些质量是由什么东西构成的呢。

“你同样可以提出假说,称我们通过径向速度法找到的每一颗地外行星其实都是一个黑洞。这有可能吗?当然!但这在宇宙中合理吗?不合理。”

虽然寻找干扰海王星外天体的其它引力源是一种很科学的做法,但九号行星是一颗行星的可能性更大。天文学家只需要继续搜索下去。越来越多的人相信,我们将在不久的将来发现它的存在。

作者:不详 来源:网络
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