“九號(hào)行星”之謎：可能根本不是行星而是原初黑洞

假如九號(hào)行星真的存在，這將是一次重大的歷史性發(fā)現(xiàn)，將徹底改變我們對(duì)圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的行星系統(tǒng)的理解。它會(huì)不會(huì)根本就不是一顆行星呢？會(huì)不會(huì)是一個(gè)原初黑洞？

新浪科技訊 北京時(shí)間6月3日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，在太陽系最遙遠(yuǎn)、最寒冷的邊緣地帶，隱藏著一顆巨大的天體，對(duì)海王星之外的小型天體們施加著引力。該天體是一個(gè)假想中的外星世界，被稱作“九號(hào)行星”。它沿著一條極長(zhǎng)的軌道圍繞太陽旋轉(zhuǎn)，在黑暗中引發(fā)了各式各樣的引力亂象。但隨著對(duì)九號(hào)行星的搜索一天天過去、科學(xué)家依然沒能一瞥它的真容，有些研究人員不禁對(duì)該天體的身份產(chǎn)生了懷疑。它會(huì)不會(huì)根本就不是一顆行星呢？會(huì)不會(huì)是一個(gè)原初黑洞？

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九號(hào)行星之謎

太陽系幅員遼闊。盡管我們的太空技術(shù)正在突飛猛進(jìn)，外太陽系中有許多小型星球依然尚未被我們尋獲。而科學(xué)家認(rèn)為，九號(hào)行星要比這些天體大得多，質(zhì)量約等于地球的五到十倍，到太陽的距離介于400至800天文單位之間。一天文單位等于地球到太陽的平均距離，因此九號(hào)行星到太陽的距離相當(dāng)于冥王星與太陽距離的10至20倍。假如九號(hào)行星真的存在，它需要耗時(shí)1萬至2萬年才能完成一次公轉(zhuǎn)。

在距離如此遙遠(yuǎn)的地方、有一顆如此巨大的星球在圍繞太陽旋轉(zhuǎn)，這種可能性無疑十分吸引人。對(duì)其它恒星系統(tǒng)的研究顯示，質(zhì)量介于地球和海王星之間的地外行星較為普遍。為何太陽系中沒有質(zhì)量處于這一范圍的行星仍是個(gè)未解之謎，但假如九號(hào)行星真的存在，這將是一次重大的歷史性發(fā)現(xiàn)，將徹底改變我們對(duì)圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的行星系統(tǒng)的理解。

那么，為何科學(xué)家相信太陽系中存在這么一顆極端的九號(hào)行星呢？2016年，加州理工學(xué)院的康斯坦丁·巴蒂金（Konstantin Batygin）和邁克·布朗（Mike Brown）宣布發(fā)現(xiàn)了一群非常遙遠(yuǎn)的海王星外天體（簡(jiǎn)稱TNOs），它們以很奇怪的方式聚集在一起，并且軌道非常相似。它們的軌道都呈現(xiàn)為古怪的傾斜狀，就好像全都與某個(gè)更大的行星天體之間存在引力相互作用一樣。但該區(qū)域并不存在已知的大型行星。因此巴蒂金和布朗猜測(cè)，那里也許有一顆尚未被發(fā)現(xiàn)的行星。于是對(duì)九號(hào)行星的搜索就此開始。

說實(shí)話，軌道如此極端的行星是很難被我們發(fā)現(xiàn)的。但天文學(xué)家借助紅外探測(cè)法，希望能看到一顆遙遠(yuǎn)的天體緩緩爬過夜空。假如九號(hào)行星真的存在，它應(yīng)該會(huì)發(fā)出紅外輻射，這是自行星形成以來便不斷向外泄露的能量。但截至目前為止，除了在外太陽系中造成引力效應(yīng)外，科學(xué)家?guī)缀鯖]有發(fā)現(xiàn)任何說明它存在的直接證據(jù)。

黑洞假說

圖為藝術(shù)家繪制的九號(hào)行星概念圖。

2019年9月24日，英國(guó)杜倫大學(xué)天文學(xué)家雅各布·舒爾茨（Jakub Scholtz）和芝加哥伊利諾伊大學(xué)的詹姆斯·恩溫（Jakub Scholtz）發(fā)表了一項(xiàng)新研究，描述了他們針對(duì)太陽系最外層奇特引力現(xiàn)象提出的另一種假說。他們認(rèn)為，這些奇特現(xiàn)象也許根本不是由一顆行星導(dǎo)致的，而有可能是一個(gè)原初黑洞。該理論發(fā)表后引發(fā)了一定爭(zhēng)議。

這類黑洞體積太小，因此不會(huì)對(duì)太陽系的其它區(qū)域造成威脅。但在太陽系的遙遠(yuǎn)地帶，它造成的影響相當(dāng)巨大。關(guān)于九號(hào)行星的存在，我們掌握的唯一證據(jù)便是它對(duì)海王星外天體的引力效應(yīng)，而黑洞畢竟是宇宙中引力最強(qiáng)的天體。

科學(xué)家猜測(cè)，原初黑洞是最古老的一類黑洞，在大爆炸發(fā)生后便立即形成。早期宇宙中的密度波動(dòng)可以迅速形成質(zhì)量各異的黑洞。這些古老的天體會(huì)在宇宙中四處運(yùn)動(dòng)，隨著時(shí)間的流逝，它們會(huì)通過霍金輻射緩緩地蒸發(fā)掉，其中體積較小的黑洞將會(huì)率先消失。

雖然有許多宇宙演化理論認(rèn)為原初黑洞應(yīng)該存在，但我們尚未直接觀察到過它們，盡管有一些頗具說服力的間接證據(jù)。例如，對(duì)微透鏡事件（指一顆巨型天體從恒星前穿過時(shí)，通過扭曲時(shí)空、形成一臺(tái)“放大鏡”，背后的恒星會(huì)驟然變亮）的分析顯示，宇宙中存在許多小型黑洞，除了它們對(duì)時(shí)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的奇特性質(zhì)，并模擬了假如有一個(gè)質(zhì)量在地球5至10倍之間的黑洞在極遠(yuǎn)處圍繞太陽旋轉(zhuǎn)、會(huì)發(fā)生什么情況。他們的模型顯示，質(zhì)量處于該范圍內(nèi)的黑洞也會(huì)對(duì)海王星外天體造成類似的軌道擾動(dòng)。這種假設(shè)還能解釋為何用光學(xué)觀測(cè)和紅外觀測(cè)都難以找到九號(hào)行星存在的證據(jù)，因?yàn)樵鹾诙锤静粫?huì)產(chǎn)生這兩種信號(hào)。事實(shí)上，假如附近有一個(gè)黑洞的話，它可能會(huì)試圖將一團(tuán)正在湮滅的暗物質(zhì)拖入其中，產(chǎn)生各式各樣的輻射。因此研究人員提出，根據(jù)他們的研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)范圍還需進(jìn)一步擴(kuò)大，需要“對(duì)移動(dòng)的X射線、伽馬射線和其它高能宇宙射線來源展開細(xì)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(huì)使九號(hào)行星之謎過于復(fù)雜化。

“黑洞能解釋我們?cè)谕馓栂抵杏^察到的引力效應(yīng)嗎？當(dāng)然可以！”邁克·布朗表示，“我們只知道那邊有一個(gè)質(zhì)量約為地球六倍的天體，但并不清楚它究竟為何物?！?/p>

布朗指出，行星當(dāng)然屬于“何物”的范疇。但只要質(zhì)量為地球的幾倍，它有可能是任何東西，只不過這種概率極低。布朗還補(bǔ)充道：“說不定那是一個(gè)質(zhì)量為地球六倍的漢堡呢……”

不過話說回來，它的確有可能是一個(gè)質(zhì)量為地球六倍的黑洞。但物理學(xué)才不在乎這些質(zhì)量是由什么東西構(gòu)成的呢。

“你同樣可以提出假說，稱我們通過徑向速度法找到的每一顆地外行星其實(shí)都是一個(gè)黑洞。這有可能嗎？當(dāng)然！但這在宇宙中合理嗎？不合理?！?/p>

雖然尋找干擾海王星外天體的其它引力源是一種很科學(xué)的做法，但九號(hào)行星是一顆行星的可能性更大。天文學(xué)家只需要繼續(xù)搜索下去。越來越多的人相信，我們將在不久的將來發(fā)現(xiàn)它的存在。（葉子）

文章名稱：“九號(hào)行星”之謎：可能根本不是行星而是原初黑洞
轉(zhuǎn)載源于：http://muchs.cn/article22/chsijc.html

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