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最新研究发现,难道第九大行星真的是一个小黑洞?

 量子猫科学 2021-03-18

有些天文学家认为,有一个巨大的行星远远超出了海王星的轨道,绕太阳公转。但是,尽管有理论支持,经过这么多年的搜寻,科学家们仍未找到“第九行星”的观测证据。 

这让理论家考虑一个假设:也许第九行星不是行星,而是一个小黑洞,可以从其边缘发出的霍金辐射中检测到。

几个世纪以来,天文学家利用行星轨道的变化来预测新行星的存在。当行星的轨道与我们对太阳系的了解了解预测不一致时,我们就需要更新物理学。

例如,推导更好的理论或添加更多行星。

比如,科学家无法描述水星的轨道,最终导致了爱因斯坦的相对论。

而且,在太阳系的另一端,天王星轨道上的奇怪行为导致了海王星的发现。

2016年,天文学家研究了太阳系中一系列极其遥远的天体。这些微小、冰冷的天体被称为“外海王星天体”(trans- Neptune objects,简称TNOs),是太阳系形成时遗留下来的,它们位于海王星以外,一个孤独、黑暗的轨道上(因此得名)。

其中一些TNOs有奇怪的集群轨道,它们彼此对齐。这种聚集发生的随机概率小于1%,这让一些天文学家怀疑可能存在一个质量巨大的行星——比海王星大,比海王星距离太阳的10倍以上。

他们将这颗假想的行星命名为第九大行星。这种想法认为,这样一个物体的引力可以吸引这些TNOs进入聚集轨道。

不过,“九号行星”的证据尚无定论。TNOs的观测结果可能有偏差,因此天文学家可能没有监测到真正的样本,意味着可能是我们观测方法的产物。

例如,据《生命科学》报道,研究人员在今年2月报告说,第9行星的证据,可能是天文学家将望远镜指向某处的结果。

换句话说,可能由于我们的观察“偏移”,让这些TNOs聚集在一起

另外,经过2016到今天,近5年的搜寻,仍然没有科学家发现“第九大行星”。

一个另类的想法:难道是黑洞?

如果理论表面,“第九大行星”确实在那儿,那可能轨道离太阳实在太遥远,导致我们无法用当前技术观测到。即使是我们最深、最敏感的扫描也没有发现任何结果。

所以现在,天文学家提出了另一种假设:也许第九行星根本不是一个行星,而是一个小黑洞!

对于天文学家来说,小黑洞(“小”在这里是指行星的大小)非常有趣。

我们在宇宙中知道的所有黑洞都来自大型恒星的死亡,因为只有质量最大的恒星(不小于10个太阳质量)才足以形成黑洞,所以它们留下的黑洞最小质量都有太阳质量的5倍左右。

但是,在早期宇宙的极端条件下,可能会形成比这还小的黑洞。这些原始的黑洞可能充斥着宇宙。但是,宇宙学的观察已经排除了大多数原始黑洞形成的模型。

除了少数狭窄的例外,例如行星大小的黑洞

因此,如果科学家们能够证实一个小黑洞正在绕太阳运行,这将为我们提供一个现代宇宙学中最大的谜团。

1970年代,著名的物理学家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)提出黑洞并非完全是100%黑色的理论。

他提出,由于在黑洞边界上引力与量子力之间存在复杂的相互作用,黑洞确实能微弱地发射辐射,在这个过程中会慢慢缩小。

这里的“微弱”,其实是说:太阳质量大小的黑洞,每年会发射一个光子——是的,一个光子,基本无法察觉。

但是,如果附近有一个小黑洞(比如九号行星),可能更容易检测它。之前的研究已经表明,它的霍金辐射太弱,从地球上观测不到,但今年1月发表在arxiv上的新研究:通过发射飞行器去观察是否更有可能发现这个小黑洞的霍金辐射?

遗憾的是,即使使用最快的宇宙飞船来搜寻,我们也不太可能通过霍金辐射发现第九行星。一是因为辐射太弱了,二是因为我们不知道黑洞的位置,我们不能保证我们能一次就能发现它。

但并非所有希望都消失了。如果科学家们可以利用其他观测结果,最终确定假想的第九号行星的位置,证明这是一个黑洞,那就可以飞近它的视界,环绕它运行。

在那里,我们可以直接观察到宇宙中最极端的引力。

天文学家对我们太阳后院的黑洞感到兴奋也很正常,换做我也很激动,不过这项任务也比较费时费力,短期内还不可能。

但是只要研究,那是完全值得的。

黑洞也许是宇宙中最神秘的物体,我们还没有完全理解它们。

如果!!!

第9号行星有更多证据证明确实是一个黑洞,那么按照NASA或者埃隆马斯克的性格,估计几年内就会发射飞船过去了。

这将可以解决一些长期困扰物理学的问题

我们将进入一个全新物理学的窗口,它就在那里,等待我们通过它来了解。

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