“第9行星”？Caltech / R. Hurt (IPAC)
近年來，許多天文學(xué)家相信太陽系邊緣有一顆巨大的未知行星。理由是太陽系邊緣許多小天體的軌道很怪異，似乎有什么正在影響它們。最合常理的一種解釋是，那里有一顆未被發(fā)現(xiàn)的大行星，但事實(shí)真是這樣嗎？
研究人員在觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)了超量的“微引力透鏡”事件，且有許多“超海王星天體”擁有異常的軌道，而這兩者都可能與一個(gè)質(zhì)量大約相當(dāng)于地球0.5至20倍的神秘天體有關(guān)。
許多科學(xué)家相信這個(gè)神秘天體是行星，并把它稱為“第9行星”。但實(shí)際上，能夠證明它是行星的證據(jù)并不充分。少量證據(jù)僅來自研究人員根據(jù)外太陽系小天體軌道所作的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。而這些小天體的軌道異常也有可能是其它原因造成的。一些科學(xué)家認(rèn)為，如果這顆行星真的存在，以當(dāng)前的巡天觀測(cè)能力和這顆行星碩大的體型，人們?cè)缇蛻?yīng)該發(fā)現(xiàn)它了。如果說它過于遙遠(yuǎn)，或反照率過低，也有可能妨礙我們發(fā)現(xiàn)它。但也已有越來越多的證據(jù)表明這種可能性不大。
所以不難理解，去年9月的一篇論文認(rèn)為，這個(gè)神秘的引力源不是行星，而是一個(gè)黑洞，一個(gè)迷你的“太初黑洞（primordial black hole）”。
“太初黑洞”理論上誕生于大爆炸后不久，是極早期宇宙密度波動(dòng)的產(chǎn)物?！疤鹾诙础敝匈|(zhì)量最小的應(yīng)該已經(jīng)“蒸發(fā)”掉了，但是質(zhì)量大的可能依然存在。不過人們從來沒有見過。
但是要對(duì)此加以驗(yàn)證也十分困難。這樣一個(gè)黑洞的質(zhì)量可能是地球的5倍，半徑卻只有大約5厘米。它的溫度也只有大約0.004開爾文，比宇宙微波背景輻射的溫度還要低。
有人認(rèn)為，我們可以朝各個(gè)方向發(fā)射大量微型探測(cè)器來一探究竟。這些探測(cè)器的質(zhì)量不超過100克且會(huì)定時(shí)回傳信號(hào)，假如它們靠近這個(gè)神秘的天體，無論它是行星還是黑洞，信號(hào)都會(huì)發(fā)生畸變。難點(diǎn)是所有探測(cè)器的信號(hào)必須精準(zhǔn)同步，而當(dāng)前還沒有能夠裝進(jìn)100克探測(cè)器的原子鐘。有人認(rèn)為這些探測(cè)器只需回傳簡單的信號(hào)，我們就可以用高解析度的射電望遠(yuǎn)鏡來檢測(cè)它們的飛行軌跡是否出現(xiàn)偏差。也有人認(rèn)為我們可以通過觀測(cè)黑洞引力對(duì)太陽風(fēng)產(chǎn)生的影響來找到它們。
而最近哈佛大學(xué)的一些科學(xué)家又設(shè)計(jì)了一種新的方法，或許更具可操作性。
這個(gè)方法的設(shè)計(jì)初衷就是為了尋找隱藏在太陽系外圍的“行星級(jí)”黑洞，“第9行星”首當(dāng)其沖成了這個(gè)方法的首個(gè)候選檢測(cè)對(duì)象。
哈佛的科學(xué)家認(rèn)為，我們可以用大型望遠(yuǎn)鏡監(jiān)測(cè)一種特殊的閃光，來驗(yàn)證這個(gè)天體是否是黑洞。理論上，靠近黑洞的小天體會(huì)被加熱解體，并在被黑洞吞沒之前產(chǎn)生一個(gè)能夠產(chǎn)生輻射的吸積過程。由于黑洞本身不發(fā)光，因此物質(zhì)在湮滅過程中產(chǎn)生的輻射，將是我們?cè)诤诎抵锌吹竭@個(gè)神秘天體的唯一機(jī)會(huì)。
研究人員計(jì)劃動(dòng)用將于2022年試運(yùn)行的“大型綜合巡天望遠(yuǎn)鏡（LSST）”來監(jiān)測(cè)這種閃光，尋找這個(gè)與我們“近在咫尺”的黑洞。以LSST的靈敏度和巡天覆蓋范圍，獲得初步結(jié)果或許只要一年時(shí)間。
?“第9行星”黑洞的直徑只有10厘米。Jakub Scholtz / James Unwin
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