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如果行星九號真的存在,這將是一個意義深遠的歷史性發現,如果它根本不是行星,而是一個黑洞呢?

在我們太陽系幽暗的冰封腹地,潛伏著某種巨大的東西,似乎在拽著海王星軌道之外的小小世界。這個天體被認為是一個假想的世界,科學家們把它叫做“行星九號(Planet X)”,它環繞太陽的軌道極其遙遠,在黑暗太空中會造成各種各樣的引力混亂。

但是,隨著對“行星九號”搜尋工作的持續進行,天文學家至今仍然還沒有看到它的真面目,其他研究人員也在思考這個物體可能是什麼。也許,它可能根本不是一顆行星?也許,它可能是一個原始黑洞?

01 九星之謎

雖然,就整個宇宙而言太陽系微不足道,但對我們人類來說,整個太陽系仍然是一個很廣闊的地方。雖然,我們的天文學技術正在迅速發展,但在太陽系的邊緣還有許多小世界尚未被人類發現。

行星九號假想圖

第九大行星曾被認為是一個更密實的星球,它的品質大約是地球的5到10倍,以400到800個天文單位(AUs)的平均距離圍繞太陽公轉。由於一個天文單位是地球圍繞太陽執行的平均距離,因此,400到800個天文單位的距離,將是冥王星圍繞太陽執行的軌道距離的10-20倍。如果它存在的話,行星九號需要1萬到2萬年才能完成一次完整的軌道執行!

在如此遙遠的距離上,有可能存在一個巨大的行星圍繞太陽執行,這種猜想的可能性確實令人著迷。對其他恆星系統的研究表明,品質介於地球和海王星之間的系外行星,相對來說比較普遍。為什麼我們的太陽系中就沒有包含一個在這個品質範圍內的行星呢?這是一個謎。但如果行星九號真的在那裡,這將是一個深刻的歷史性發現,它將重塑我們對圍繞太陽執行的行星系統的理解。

那麼,為什麼科學家們會認為第九大行星就在那裡呢?2016年,行星獵人康斯坦丁·巴蒂金和加州理工學院的邁克·布朗宣佈,他們發現了一組非常遙遠的跨海王星物件(TNOs),它們奇怪地聚集在一起,以相似的軌道排列移動。它們的軌道排列奇怪地傾斜著,就好像它們都被一個更大的行星體的引力相互作用困住了。但是,在那個區域人類並沒有發現其他大型的行星存在,所以這兩位科學家假設那裡有一顆尚未被發現的行星。於是,狩獵開始了。

02 黑洞假說

直至今年9月24日,杜倫大學的天文學家雅各布·舒爾茨(Jakub Scholtz)和伊利諾伊大學芝加哥分校的詹姆斯·安文(James Unwin)發表了一項新研究,闡述了他們的另一種假設,即:太陽系最外層的引力異常根本不是由行星造成的。相反,他們指出了原始黑洞的存在,這一理論引起了轟動。

原始黑洞假想圖

不用擔心!這種黑洞不會對太陽系的其他部分構成危險,因為它太小了,據估算它只有保齡球大小。但是,在我們太陽系的遙遠地區,它的影響將是巨大的。

我們所掌握的行星九號存在的唯一證據就是,它對跨海王星物件(TNOs)的引力效應,黑洞畢竟是宇宙中引力最強大的物體。

柯博伊帶的眾多矮行星、小行星及小天體

原始黑洞是最古老的一種黑洞,據推測是在大爆炸之後形成的。早期宇宙的密度波動會迅速形成所有品質的黑洞。這些古老的物體會被拋向整個宇宙,隨著時間的推移,它們會通過霍金輻射慢慢蒸發,最小的會首先消失。

雖然,許多宇宙演化理論認為它們應該存在,而且也存在一些令人信服的間接證據,但我們尚未直接觀察到原始黑洞。例如,對微透鏡事件的分析(由巨大物體在前方經過而引起的恆星瞬時增亮,通過時空的曲率造成短暫的增亮而產生了一個放大透鏡)表明存在大量的小黑洞,但沒有其他可見的線索,除了它們對時空造成的引力影響。

科學家利用引力微透鏡技術觀測到的銀河系外行星

這次,雅各布·舒爾茨和詹姆斯·安文以全新的視角研究了TNOs的特性,並模擬了一個品質在地球品質5到10倍之間的黑洞繞太陽執行的極限軌道。果不其然,他們的模型表明,一個品質約為6個地球品質的原始黑洞,會對TNOs群產生類似的軌道擾動。這也就可以解釋,為什麼行星九號的光學或紅外觀測證據很少,一個原始的黑洞是不會產生這兩種訊號的。

事實上,如果一個黑洞就在附近,它可能也在拖著一團暗物質,這些暗物質可能會湮滅,產生不同型別的輻射。因此,研究人員根據他們的發現,建議擴大實驗專案,增加對X射線、伽馬射線和其他高能宇宙射線中移動源的搜尋。

03 原始黑洞和“太空漢堡”

雖然,這是一個有趣的研究方向,但用一種假設的黑洞型別來代替一顆假設的行星,可能會使行星九號的神祕感變得過於複雜。

科學家們表示,黑洞的假設是可以解釋我們在太陽系外看到的引力效應的。但目前,我們只知道外面有一個六倍於地球品質的東西,而不知道那個東西是什麼。

行星九號的執行軌跡

“行星”是顯而易見的“某種物體”,但只要它有幾個地球的品質,它就可能是任何東西。至少可以說,它不是行星的可能性極低。科學家半開玩笑地補充道,這也可能是一個六倍地球品質的漢堡包,或者玉米煎餅…。但同時,它也很可能是一個六倍地球品質的黑洞!當然,物理學並不關心這六倍地球的品質是由什麼構成的。

你同樣可以假設,我們僅通過徑向速度方法探測到的每一顆系外行星都是黑洞。這可能嗎?有可能。但這在宇宙中沒有任何意義。

天文學家只需要繼續研究、探索和尋找,相信在不遠的將來就會真正發現它。

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