
新浪科技訊 北京時間6月3日消息,據國外媒體(ti) 報道,在太陽係最遙遠、最寒冷的邊緣地帶,隱藏著一顆巨大的天體(ti) ,對海王星之外的小型天體(ti) 們(men) 施加著引力。該天體(ti) 是一個(ge) 假想中的外星世界,被稱作“九號行星”。它沿著一條極長的軌道圍繞太陽旋轉,在黑暗中引發了各式各樣的引力亂(luan) 象。但隨著對九號行星的搜索一天天過去、科學家依然沒能一瞥它的真容,有些研究人員不禁對該天體(ti) 的身份產(chan) 生了懷疑。它會(hui) 不會(hui) 根本就不是一顆行星呢?會(hui) 不會(hui) 是一個(ge) 原初黑洞?
九號行星之謎
太陽係幅員遼闊。盡管我們(men) 的太空技術正在突飛猛進,外太陽係中有許多小型星球依然尚未被我們(men) 尋獲。而科學家認為(wei) ,九號行星要比這些天體(ti) 大得多,質量約等於(yu) 地球的五到十倍,到太陽的距離介於(yu) 400至800天文單位之間。一天文單位等於(yu) 地球到太陽的平均距離,因此九號行星到太陽的距離相當於(yu) 冥王星與(yu) 太陽距離的10至20倍。假如九號行星真的存在,它需要耗時1萬(wan) 至2萬(wan) 年才能完成一次公轉。
在距離如此遙遠的地方、有一顆如此巨大的星球在圍繞太陽旋轉,這種可能性無疑十分吸引人。對其它恒星係統的研究顯示,質量介於(yu) 地球和海王星之間的地外行星較為(wei) 普遍。為(wei) 何太陽係中沒有質量處於(yu) 這一範圍的行星仍是個(ge) 未解之謎,但假如九號行星真的存在,這將是一次重大的曆史性發現,將徹底改變我們(men) 對圍繞太陽旋轉的行星係統的理解。
那麽(me) ,為(wei) 何科學家相信太陽係中存在這麽(me) 一顆極端的九號行星呢?2016年,加州理工學院的康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)和邁克·布朗(Mike Brown)宣布發現了一群非常遙遠的海王星外天體(ti) (簡稱TNOs),它們(men) 以很奇怪的方式聚集在一起,並且軌道非常相似。它們(men) 的軌道都呈現為(wei) 古怪的傾(qing) 斜狀,就好像全都與(yu) 某個(ge) 更大的行星天體(ti) 之間存在引力相互作用一樣。但該區域並不存在已知的大型行星。因此巴蒂金和布朗猜測,那裏也許有一顆尚未被發現的行星。於(yu) 是對九號行星的搜索就此開始。
說實話,軌道如此極端的行星是很難被我們(men) 發現的。但天文學家借助紅外探測法,希望能看到一顆遙遠的天體(ti) 緩緩爬過夜空。假如九號行星真的存在,它應該會(hui) 發出紅外輻射,這是自行星形成以來便不斷向外泄露的能量。但截至目前為(wei) 止,除了在外太陽係中造成引力效應外,科學家幾乎沒有發現任何說明它存在的直接證據。
黑洞假說

圖為(wei) 藝術家繪製的九號行星概念圖。
2019年9月24日,英國杜倫(lun) 大學天文學家雅各布·舒爾茨(Jakub Scholtz)和芝加哥伊利諾伊大學的詹姆斯·恩溫(Jakub Scholtz)發表了一項新研究,描述了他們(men) 針對太陽係最外層奇特引力現象提出的另一種假說。他們(men) 認為(wei) ,這些奇特現象也許根本不是由一顆行星導致的,而有可能是一個(ge) 原初黑洞。該理論發表後引發了一定爭(zheng) 議。
這類黑洞體(ti) 積太小,因此不會(hui) 對太陽係的其它區域造成威脅。但在太陽係的遙遠地帶,它造成的影響相當巨大。關(guan) 於(yu) 九號行星的存在,我們(men) 掌握的唯一證據便是它對海王星外天體(ti) 的引力效應,而黑洞畢竟是宇宙中引力最強的天體(ti) 。
科學家猜測,原初黑洞是最古老的一類黑洞,在大爆炸發生後便立即形成。早期宇宙中的密度波動可以迅速形成質量各異的黑洞。這些古老的天體(ti) 會(hui) 在宇宙中四處運動,隨著時間的流逝,它們(men) 會(hui) 通過霍金輻射緩緩地蒸發掉,其中體(ti) 積較小的黑洞將會(hui) 率先消失。
雖然有許多宇宙演化理論認為(wei) 原初黑洞應該存在,但我們(men) 尚未直接觀察到過它們(men) ,盡管有一些頗具說服力的間接證據。例如,對微透鏡事件(指一顆巨型天體(ti) 從(cong) 恒星前穿過時,通過扭曲時空、形成一台“放大鏡”,背後的恒星會(hui) 驟然變亮)的分析顯示,宇宙中存在許多小型黑洞,除了它們(men) 對時空造成的引力影響外,沒有其它任何可見線索。
舒爾茨和恩溫重新分析了海王星外天體(ti) 的奇特性質,並模擬了假如有一個(ge) 質量在地球5至10倍之間的黑洞在極遠處圍繞太陽旋轉、會(hui) 發生什麽(me) 情況。他們(men) 的模型顯示,質量處於(yu) 該範圍內(nei) 的黑洞也會(hui) 對海王星外天體(ti) 造成類似的軌道擾動。這種假設還能解釋為(wei) 何用光學觀測和紅外觀測都難以找到九號行星存在的證據,因為(wei) 原初黑洞根本不會(hui) 產(chan) 生這兩(liang) 種信號。事實上,假如附近有一個(ge) 黑洞的話,它可能會(hui) 試圖將一團正在湮滅的暗物質拖入其中,產(chan) 生各式各樣的輻射。因此研究人員提出,根據他們(men) 的研究發現,實驗範圍還需進一步擴大,需要“對移動的X射線、伽馬射線和其它高能宇宙射線來源展開細致搜索”。
原初黑洞和太空“漢堡”
雖然這是一條很有趣的研究路線,但用一種假想中的黑洞類型代替一顆假想中的恒星,也許會(hui) 使九號行星之謎過於(yu) 複雜化。
“黑洞能解釋我們(men) 在外太陽係中觀察到的引力效應嗎?當然可以!”邁克·布朗表示,“我們(men) 隻知道那邊有一個(ge) 質量約為(wei) 地球六倍的天體(ti) ,但並不清楚它究竟為(wei) 何物。”
布朗指出,行星當然屬於(yu) “何物”的範疇。但隻要質量為(wei) 地球的幾倍,它有可能是任何東(dong) 西,隻不過這種概率極低。布朗還補充道:“說不定那是一個(ge) 質量為(wei) 地球六倍的漢堡呢……”
不過話說回來,它的確有可能是一個(ge) 質量為(wei) 地球六倍的黑洞。但物理學才不在乎這些質量是由什麽(me) 東(dong) 西構成的呢。
“你同樣可以提出假說,稱我們(men) 通過徑向速度法找到的每一顆地外行星其實都是一個(ge) 黑洞。這有可能嗎?當然!但這在宇宙中合理嗎?不合理。”
雖然尋找幹擾海王星外天體(ti) 的其它引力源是一種很科學的做法,但九號行星是一顆行星的可能性更大。天文學家隻需要繼續搜索下去。越來越多的人相信,我們(men) 將在不久的將來發現它的存在。
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