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神秘未知的第九大行星:潛伏在太陽系邊緣的黑洞?

神秘未知的第九大行星:潛伏在太陽系邊緣的黑洞?

神秘未知的第九大行星:潛伏在太陽系邊緣的黑洞?

神秘未知的第九大行星:潛伏在太陽系邊緣的黑洞?

(神秘的地球uux.cn報道)據新浪科技:科學家認為一顆比地球更大的行星可能潛伏在太陽系邊緣,目前最新一架望遠鏡將證實他們的信念,并能改變太陽系科學探索。你可能會想,如果你發現首個證據,證實一顆比地球更大的行星潛伏在太陽系最遠端,此前卻一直未發現,這將是一個重大歷史時刻,你將成為太空探索的領軍人物。

但對于美國卡內基科學研究所的天文學家斯科特·謝潑德而言,這是一件安靜得多的事情,并不是一個突然發現的重大時刻,證據是慢慢積累起來的。

謝潑德是一個低調的科學家,自從他和北亞利桑那大學的查德·特魯希略于2014年首次發表他們對這顆隱形行星的置疑觀點以來,他們掌握的證據越來越多。但當記者問及這顆神秘的第九行星是否真實存在時,他說:“我認為它存在的可能性大于不存在的可能性。”

至于其他的天文團隊,他們多數認為發現神秘的第九行星將是一項重大天文發現,但他們將希望寄托在新一代望遠鏡,例如:魯賓大型巡天望遠鏡,該望遠鏡是以天文學家威拉·魯賓的名字命名,魯賓曾在上世紀70年代發現首個暗物質證據。

魯賓巡天望遠鏡將于2022年開始全天位勘測,或將提供第九行星存在的間接證據。發現這顆行星將是一場勝利,但對于當前太陽系如何形成的理論而言,或將暗示著一場災難。

謝潑德說:“它將改變我們對行星形成的所有認知,事實上,沒有人知道如此龐大的行星如何在距離太陽遙遠的區域如何形成。”

遙遠的太陽系是一個充滿黑暗和神秘的區域,它包含海王星軌道以外的巨大空間,海王星與太陽之間的距離大約是地日距離的30倍,相當于30個天文單位,該區域一直延伸至大約10萬個天文單位。這幾乎是太陽到最近恒星距離的三分之一。

1930年,美國天文學家克萊德·湯博發現了冥王星,雖然冥王星直徑僅是月球的三分之二,但當時將它歸為太陽行星陣列,這也是天文學家開始探索太陽系遠端的開始。

20世紀末,望遠鏡技術變得更加強大,天文學家發現海王星軌道之外更多的小型星球,它們甚至比冥王星的體積更小。直到2005年,美國加州理工學院的邁克·布朗發現了鬩神星,它至少和冥王星體積一樣大,甚至可能更大。因此,如果冥王星是一顆行星,鬩神星也是行星,當時美國宇航局匆忙召開了一次新聞發布會,宣稱發現太陽系第十行星。

大約一年之后,國際天文聯合會宣稱,由于冥王星和鬩神星實際體積太小,不能被歸入行星陣列,應對它們定義為矮行星。因此太陽系行星成員是8顆:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,此后天文學家開始搜尋太陽系遙遠區域潛在的神秘行星成員。

2012年的一個夜晚,謝潑德和特魯希略使用利于智利的賽拉·托洛洛美洲天文臺發現一顆逐漸遠離的天體,將其命名為2012 VP113,令他們感到驚訝的是,這顆遙遠天體近日點為80個天文單位,遠日點為440個天文單位,這意味著它將沿著一個高度橢圓的軌道運行,但這還不是最值得關注的事情。

出于某種奇怪的巧合,它的軌道似乎與另一個叫做“塞德娜”的遙遠天體相似,這個微型天體是由耶魯大學科學家們在2003年發現的,其高度橢圓軌道:近日點為76個天文單位,遠日點為937個天文單位,立即引起科學家們的注意。

謝潑德說:“像塞德娜和2012 VP113這樣的天體,無法在偏離軌道上形成,相反,計算機模擬表明,它們距離太陽越近,將在較大行星的引力作用下被驅逐。然而真正奇怪的是,這兩個細長的軌道指向大致相同的方向。”

當謝潑德和特魯希略對其他天體探索的越多,就越能發現這些天體的運行軌道排列整齊,好像有某顆巨大的天體將這些小星球聚集在一起,就像一只牧羊犬驅趕著羊群,而他們想到唯一的解釋就是太陽系遠端存在一顆更大體積的行星。

在好奇心的驅使下,他們進行了一些計算,發現這顆神秘行星的體積是地球的2-15倍,其平均軌道距離是250-1500個天文單位,2014年3月,他們的研究結果發表在《自然》雜志上,人們對第九行星的探索興趣開始席卷整個天文學領域。

2015年,謝潑德和特魯希略又獲得了新的發現,他們和其他科學家共同發現了2015 TG387,這是除塞德娜和2012 VP113之外的第三顆最遙遠天體,而且它們能夠排列在一起,進一步削弱了天體排列是隨機巧合的觀點。

2016年,布朗和同事康斯坦丁·巴蒂金發表了他們的數據分析,他們認可謝潑德和特魯希略對神秘第九行星的大小和距離的看法,甚至提出了可能發現該行星的天空區域。

但并不是所有人都相信這一點。美國賓夕法尼亞大學博士生佩德羅·伯那爾德內林意識到,謝潑德的數據并非科學家尋找遙遠第九行星的唯一途徑。所以他求助于宇宙學調查的一些原始數據,這些調查旨在通過觀察遙遠星系來測量宇宙膨脹的方式。他搜索天體數據,尋找恰好擋住鏡頭的太陽系遙遠天體,他利用該方法共發現了七顆神秘星球。

乍看之下,這些小星球似乎像預期的那樣排列在一起,但是伯那爾德內林非常仔細地分析數據,發現該排列的規律性不強。他說:“我們不認為能在這些數據中找到重要信號。”盡管他承認自己還不能完全排列第九行星的存在,他計劃進行更完整的數據分析,或許最終的答案會有變化。

這段時間,謝潑德經常在夏威夷莫納克亞島使用斯巴魯望遠鏡進行觀測,他耐心地搜索天空,尋找關于第九行星的更多證據,他甚至希望直接觀測到這顆神秘行星。然而,這項任務的工作量是非常巨大的,就像大海撈針一樣,如果第九行星真實存在,在浩瀚的宇宙中它是非常暗淡的一顆行星,但借助魯賓大型巡天望遠鏡或許能發現重大線索。

據悉,大多數望遠鏡需要數月或者數年時間才能觀測到整個天空,而魯賓大型巡天望遠鏡只需3個夜晚就能完成,之后一遍遍地重復勘測,分析發生了什么變化,從而能夠捕捉到移動變化的天體。

目前,魯賓大型巡天望遠鏡的建造工作已接近尾聲,它將于今年下半年開機,試運行和調整還需幾年時間。謝潑德說:“我們的最新研究正在逐漸改變我們對太陽系科學的認識,如果第九行星真實存在,魯賓大型巡天望遠鏡應該能觀測到。”

英國貝爾法斯特女王大學的梅格·施萬布說:“我們能夠探測到距離地球大約1000個天文單位的類地質量行星,這意味著謝潑德的觀測天體很容易進入視線范圍,如果在我們開始調查之前,其他人還沒有觀測到第九行星,我想大家都會將希望寄托在魯賓大型巡天望遠鏡。”

即使魯賓望遠鏡不能直接觀測到它,也能探測到更多遙遠的小型天體,這些小型天體的引力范圍和軌道位置能精確地三角定位第九行星的所在位置,從而縮小搜尋范圍。如果太陽系第九行星真實存在,那么這項研究的意義將非常重大。

天文學家認為,太陽系的形成源自環繞太陽的圓盤物質,這些物質凝結成較小的天體,然后彼此碰撞形成較大的天體,最終誕生體積不等的太陽系行星。但是距離太陽較遠的圓盤結構變得更薄了,這意味著在太陽系邊緣沒有足夠的原物質孕育一顆大型行星。

一些專家認為,第九行星注定是一顆像木星、土星那樣的氣態巨星,因此它最初是在鄰近太陽區域形成的,然而引力作用阻礙了它的成長,最終在某種因素下偏離近日軌道,進入黑暗的太陽系邊緣。

但是英國杜倫大學的雅各布·舒爾茨持懷疑態度,他說:“這是可能的,但實際上需要很多巧合因素,因為單一的引力作用無法實現,相反,該過程需要一系列相互作用,才能使它偏離原有軌道,永遠不會回到它形成的軌道位置。”

舒爾茨產生了一個更奇特的想法,他和伊利諾伊大學芝加哥分校的詹姆斯·昂維提出,這可能不是一顆消失已久的行星,而是一個黑洞!

如果是這樣的話,即使魯賓望遠鏡也無法觀測到它,因為黑洞根本不會發光,它只是吞下光和任何碰巧經過的物質,這是一個大膽猜測,因為舒爾茨提出的黑洞假想很可能是長期猜測但未被證實的一種黑洞:它們在宇宙大爆炸之后不久形成的。

但就目前而言,大多數天文學家更傾向認為第九行星是潛伏在太陽系邊緣的巨大行星,未來幾年就會進入人類的視野范圍。

如果神秘的第九行星真實存在,很可能謝潑德首次通過望遠鏡觀測到它時,將體會到獲得重大發現的喜悅。

相關報道:“行星九”是顆柚子大小的黑洞嗎?

(神秘的地球uux.cn報道)據中國科技網:物理學家組織網近日報道,美國科學家提出一項新計劃,希望借助未來的“時空遺產調查”(LSST)望遠鏡找到所謂的“行星九”,并一勞永逸地證實或證偽其是否為一顆原初黑洞。LSST將著名的“行星九”作為首要探測目標。“行星九”指太陽系第九顆大行星。大多數理論認為,“行星九”是一顆仍未被發現的行星,但也可能是一顆行星質量黑洞。

哈佛大學“黑洞計劃”創始人艾維·勞埃伯以及研究生埃米爾·希拉杰等人攜手進行的研究表明,LSST能夠通過觀察由小奧爾特云天體撞擊產生的吸積耀斑來發現黑洞。

“在黑洞附近,接近黑洞的小天體會由于星際介質的氣體被黑洞吸積加熱而融化。一旦融化,該小天體會受到黑洞產生的潮汐力的干擾和破壞,然后被吸積到黑洞上。由于黑洞本質上是暗的,所以,物質在到達黑洞入口途中發出的輻射,是照亮這個黑暗環境的唯一方法。”希拉杰說,“我們的新方法能為將來尋找原初黑洞提供信息,這種方法可以發現或排除被困在奧爾特云邊緣的行星質量黑洞,也可能會對原初黑洞內所含暗物質的比例作出新限制。”

LSST預計將具有探測吸積耀斑所需的靈敏度,而目前的技術在沒有指導的情況下無法做到這一點。勞埃伯說:“LSST視野廣闊,能多次地覆蓋整個天空,并尋找瞬時耀斑。其他望遠鏡擅長對準已知目標,但我們并不確定去哪兒尋找‘行星九’,只知道它可能在廣闊區域。而LSST可以每周探測兩次天空,此外,它擁有無與倫比的探測能力,使人們可以探測到由相對較小的天體撞擊產生的耀斑。”

勞埃伯認為:“‘行星九’的存在可以為我們在海王星軌道外觀測到的某些天體星團聚集現象提供令人信服的解釋,如果通過直接電磁搜索確認其存在,這將是200年來首次在太陽系中發現新行星。如果沒有探測到來自‘行星九’的光,那么黑洞模型就變得更耐人尋味了。現有理論認為,‘行星九’可能是一顆柚子大小的黑洞,質量是地球的5—10倍。”

研究人員稱,如果太陽系確實有“行星九”,就如哥倫布發現新大陸,將引起人們進一步思考并開啟新的研究領域,比如,它是否塑造了太陽系歷史?太陽系還有更多類似的原始黑洞嗎?




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