传说中的第九大行星,真的像是橘子大小的黑洞吗?

发布网友 发布时间：2022-04-27 11:33

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热心网友 时间：2023-09-27 07:08

对于目前的人类来说，我们对太阳系的认知还非常有限。距离太阳45个天文单位的海王星轨道，几乎已经是我们的极限。

在海王星以外，有一个巨大的小天体组成的区域，被称为柯伊伯带。柯伊伯带的范围在距离太阳50-500个天文单位之间，其中最著名的天体，就是冥王星。除此之外，柯伊伯带还有许多像冥王星一样的天体。它们普遍有两个相同点，而且都非常诡异，那就是它们轨道的离心率和倾角。

为了解释这些奇怪的现象，不同的科学家提出了不同的看法，而且看起来似乎都非常有道理。其中一个比较流行的说法，就是传说中的第九大行星。持这个观点的科学家认为：在海王星以外，还有一个巨大的天体，其引力非常强大，扰乱了柯伊伯带小天体的运行，导致它们的轨道出现诡异的现象。

（图片说明：科学家模拟的第九大行星轨道示意图，用绿色标记，图中每个方块的边长为100个天文单位，即150亿公里）

不过，大胆的科学家并没有受到思维的局限。有一些科学家指出：我们或许没有理由证明这个强大引力的来源必须是行星，它有可能是黑洞！

乍听之下，你可能以为他们纯粹是在胡扯。但是，这首先可以解释为何我们始终无法发现这个引力的来源。除此之外，他们还有其他的理由来证明这个说法。

首先，你可能会有一个疑问：如果太阳系里有一个黑洞，为何我们还没有被吞噬？

实际上，你想到的黑洞，可能是大质量恒星在超新星爆发后坍缩形成的恒星级黑洞，或者是能够统治一个巨大星系的超大质量黑洞。但实际上，宇宙中可能还有一些非常小的黑洞，比如原初黑洞。原初黑洞被认为形成于宇宙大爆炸的时候，产生原因在于密度的波动。由于形成动力来自于宇宙大爆炸，所以它们并不需要具备那么巨大的质量，体积也就可以非常小。

长期以来，我们认为：如果真的是单独一个天体导致柯伊伯带出现人类观测到的怪象，那么这个天体的质量应该在地球的5-10倍之间。按照这个规律，科学家计算发现，这个黑洞的尺寸大概只有一个西柚那么大。

可是，问题在于，科学家的工作内容不是甩锅，不能简单地把找不到第九大行星就让黑洞背锅。问题在于：如果它真的是黑洞，我们该如何寻找它呢？

很简单，就像我们现在寻找黑洞一样，只要找到它吞噬天体的证据就可以。在柯伊伯带，一个小黑洞可能吞噬到的天体，大概就是彗星了吧！

我们知道，一颗天体在被黑洞吞噬的过程中，其物质在向黑洞下落时会被加热而发光，形成黑洞的吸积盘。这是我们观察黑洞的主要手段，也就是说，黑洞本身虽然不能被观测，但我们可以观测围绕在它周围和正在向它下落的物质来判断它的存在和一些性质。因此，哈佛大学科学教授Avi Loeb博士和哈佛大学本科生Amir Siraj提出了与此相关的探测方法，并且将论文提交到《天体物理学杂志通讯》上。

当然，通过吸积盘寻找黑洞也不是什么新鲜的论调，为何此前没有人提出用这个方法寻找这颗可能存在的黑洞呢？这是因为：柯伊伯带实在太宽阔了，就算那里真的有黑洞，我们也不知道它具体位于哪里。而且，这个黑洞未必会随时都会有喷流，我们必须在对的时间观测对的方向才有可能发现它。我们目前有可以观测这样黑洞的设备，但问题在于，我们该把这样的设备对准哪里呢？

（图片说明：位于智利的鲁宾天文台）

Loeb和Siraj指出：我们现在有了一台利器，那就是位于智利的鲁宾天文台的大口径全景巡天望远镜（The Large Synoptic Survey Telescope，简称LSST）。

据介绍，LSST是世界上最巨大的数码相机，其像素达到了32个亿，拍摄下来的一张照片需要整整1500块高清电视屏幕才能全部放下。LSST的主要使命，就是在10年的工作期间对南半球的星空进行绘制。

它拥有着非常宽广的视野，它拍摄一张照片所涵盖的范围，是满月所占星空面积的40倍，相当于哈勃太空望远镜的3000张照片。每3天就能对整个南半球星进行一次完整的拍摄，然后通过反复这样的过程，绘制出空前精细的南半球宇宙图。

（图片说明：LSST具有极宽的视野）

同时，LSST的宽广视野，也可以成为我们寻找这颗可能存在的原初黑洞的一把钥匙。实际上，就像我们上面说的，科学家不知道它可能出现在哪里，所以只能把网放得大一点，再大一点。因此，通过LSST的优势，我们可以达到前所未有的高效实现对全天的观测，并且寻找黑洞的蛛丝马迹。“这个方法可以一直探索到奥尔特云边缘，也就是大约10万个天文单位的位置，最终确定或者排除隐藏在黑暗中的行星质量黑洞。”Siraj说。

他们相信，如果我们能够通过LSST在一年之内观测到多个喷流，那么只要通过其发射源的位置变化，确定它的轨道参数。当然了，这一切的前提就是猜想中的原初黑洞真实存在。

可以想象，如果原初黑洞真的是第九大行星的最终答案，人类的天文学将会遭受前所未有的冲击，这意味着我们的许多理论都要重新建立，并且引发一系列的问题需要科学家去探索。

实际上，这样体积非常小的原初黑洞不仅仅有可能是解答第九大行星谜题的答案，还有一部分科学家认为它们是暗物质的本质。不论是第九大行星还是原初黑洞，都是目前科学家们正在全力搜索的理论天体。如果有一个天体集两大新奇理论于一身，那将是一件非常有趣的事吧！