有些天文學(xué)家認為,有一個巨大的行星遠遠超出了海王星的軌道,繞太陽公轉(zhuǎn)。但是,盡管有理論支持,經(jīng)過這么多年的搜尋,科學(xué)家們?nèi)晕凑业健暗诰判行恰钡挠^測證據(jù)。
這讓理論家考慮一個假設(shè):也許第九行星不是行星,而是一個小黑洞,可以從其邊緣發(fā)出的霍金輻射中檢測到。
幾個世紀(jì)以來,天文學(xué)家利用行星軌道的變化來預(yù)測新行星的存在。當(dāng)行星的軌道與我們對太陽系的了解了解預(yù)測不一致時,我們就需要更新物理學(xué)。
例如,推導(dǎo)更好的理論或添加更多行星。
比如,科學(xué)家無法描述水星的軌道,最終導(dǎo)致了愛因斯坦的相對論。
而且,在太陽系的另一端,天王星軌道上的奇怪行為導(dǎo)致了海王星的發(fā)現(xiàn)。
2016年,天文學(xué)家研究了太陽系中一系列極其遙遠的天體。這些微小、冰冷的天體被稱為“外海王星天體”(trans- Neptune objects,簡稱TNOs),是太陽系形成時遺留下來的,它們位于海王星以外,一個孤獨、黑暗的軌道上(因此得名)。
其中一些TNOs有奇怪的集群軌道,它們彼此對齊。這種聚集發(fā)生的隨機概率小于1%,這讓一些天文學(xué)家懷疑可能存在一個質(zhì)量巨大的行星——比海王星大,比海王星距離太陽的10倍以上。
他們將這顆假想的行星命名為第九大行星。這種想法認為,這樣一個物體的引力可以吸引這些TNOs進入聚集軌道。
不過,“九號行星”的證據(jù)尚無定論。TNOs的觀測結(jié)果可能有偏差,因此天文學(xué)家可能沒有監(jiān)測到真正的樣本,意味著可能是我們觀測方法的產(chǎn)物。
例如,據(jù)《生命科學(xué)》報道,研究人員在今年2月報告說,第9行星的證據(jù),可能是天文學(xué)家將望遠鏡指向某處的結(jié)果。
換句話說,可能由于我們的觀察“偏移”,讓這些TNOs聚集在一起
另外,經(jīng)過2016到今天,近5年的搜尋,仍然沒有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“第九大行星”。
如果理論表面,“第九大行星”確實在那兒,那可能軌道離太陽實在太遙遠,導(dǎo)致我們無法用當(dāng)前技術(shù)觀測到。即使是我們最深、最敏感的掃描也沒有發(fā)現(xiàn)任何結(jié)果。
所以現(xiàn)在,天文學(xué)家提出了另一種假設(shè):也許第九行星根本不是一個行星,而是一個小黑洞!
對于天文學(xué)家來說,小黑洞(“小”在這里是指行星的大小)非常有趣。
我們在宇宙中知道的所有黑洞都來自大型恒星的死亡,因為只有質(zhì)量最大的恒星(不小于10個太陽質(zhì)量)才足以形成黑洞,所以它們留下的黑洞最小質(zhì)量都有太陽質(zhì)量的5倍左右。
但是,在早期宇宙的極端條件下,可能會形成比這還小的黑洞。這些原始的黑洞可能充斥著宇宙。但是,宇宙學(xué)的觀察已經(jīng)排除了大多數(shù)原始黑洞形成的模型。
除了少數(shù)狹窄的例外,例如行星大小的黑洞。
因此,如果科學(xué)家們能夠證實一個小黑洞正在繞太陽運行,這將為我們提供一個現(xiàn)代宇宙學(xué)中最大的謎團。
1970年代,著名的物理學(xué)家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)提出黑洞并非完全是100%黑色的理論。
他提出,由于在黑洞邊界上引力與量子力之間存在復(fù)雜的相互作用,黑洞確實能微弱地發(fā)射輻射,在這個過程中會慢慢縮小。
這里的“微弱”,其實是說:太陽質(zhì)量大小的黑洞,每年會發(fā)射一個光子——是的,一個光子,基本無法察覺。
但是,如果附近有一個小黑洞(比如九號行星),可能更容易檢測它。之前的研究已經(jīng)表明,它的霍金輻射太弱,從地球上觀測不到,但今年1月發(fā)表在arxiv上的新研究:通過發(fā)射飛行器去觀察是否更有可能發(fā)現(xiàn)這個小黑洞的霍金輻射?
遺憾的是,即使使用最快的宇宙飛船來搜尋,我們也不太可能通過霍金輻射發(fā)現(xiàn)第九行星。一是因為輻射太弱了,二是因為我們不知道黑洞的位置,我們不能保證我們能一次就能發(fā)現(xiàn)它。
但并非所有希望都消失了。如果科學(xué)家們可以利用其他觀測結(jié)果,最終確定假想的第九號行星的位置,證明這是一個黑洞,那就可以飛近它的視界,環(huán)繞它運行。
在那里,我們可以直接觀察到宇宙中最極端的引力。
天文學(xué)家對我們太陽后院的黑洞感到興奮也很正常,換做我也很激動,不過這項任務(wù)也比較費時費力,短期內(nèi)還不可能。
但是只要研究,那是完全值得的。
黑洞也許是宇宙中最神秘的物體,我們還沒有完全理解它們。
第9號行星有更多證據(jù)證明確實是一個黑洞,那么按照NASA或者埃隆馬斯克的性格,估計幾年內(nèi)就會發(fā)射飛船過去了。
這將可以解決一些長期困擾物理學(xué)的問題
我們將進入一個全新物理學(xué)的窗口,它就在那里,等待我們通過它來了解。
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