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“第九行星”或為黑洞

為尋找該天體提供一條新途徑

2019-09-30 中國科學報 趙熙熙
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圖片來源:GALLERY OF SPACE TIME TRAVEL

  近5年來,越來越多的科學家將太陽系中遙遠天體的奇異軌道歸咎于一顆尚未被發現的“第九行星”的引力效應。這顆“第九行星”位于海王星以外的冰冷空間。但現在,兩位物理學家提出了一個有趣的想法,這可能為尋找該天體提供一條新的途徑——如果那顆假想的行星實際上是一個小黑洞又會怎樣呢?

  此前的研究已經表明,“第九行星”的質量是地球的5到15倍,與太陽的距離約為450億公里到1500億公里。在這樣的距離下,一顆天體從太陽接收到的光非常少,使其用望遠鏡很難被觀測到。

  無論行星還是黑洞,想要探測具有這樣質量的天體,天文學家可以尋找光在穿過星系的過程中,在該天體引力場周圍“彎曲”所形成的奇怪的光團。當天體在一顆遙遠的恒星前移動并繼續在其軌道上運行時,這些異常現象就會反反復復出現。

  然而物理學家指出,如果這個天體是一個具有行星質量的黑洞,那么它很可能被一圈暗物質光暈所包圍,這個光暈的每一面都可以延伸到10億公里之外。研究人員在預印本服務器arXiv貼出的一篇即將發表的論文中提出,在那個光暈中,暗物質粒子之間的相互作用——尤其是暗物質和暗反物質之間的碰撞——可能會釋放出一束伽馬射線,從而暴露出天體的存在。

  物理學家將很快開始梳理由位于地球軌道上的費米伽馬射線太空望遠鏡提供的公開數據。自2008年以來,費米伽馬射線太空望遠鏡覆蓋了天空的各個方向。他們將特別尋找零星的伽馬射線束,這些射線束在天空中緩慢移動,就像從地球上看到的“第九行星”那樣。盡管物理學家只是推測,但他們的研究可能會提供關于暗物質和伽馬射線暴來源的各種信息——不管它們是在我們的太陽系內,還是在遙遠宇宙的另一端。

  關于“第九行星”的故事始于2014年,當時有兩位天文學家報告說發現了一顆KBO,名為2012 VP113。其狹長的軌道與太陽不少于80個天文單位。(而冥王星與太陽最遠為48個天文單位。)VP113因為其遙遠的距離而加入了矮行星塞德娜的行列。在這篇論文中,夏威夷雙子座天文臺的Chadwick Trujillo與華盛頓哥倫比亞特區卡耐基科學研究所的Scott Sheppard表示,這些天體的軌道表明還有另一顆天體——一顆比地球大的行星,可能存在于250個天文單位的地方。

  軌道計算表明,“第九行星”如果真的存在,其會在一條每1萬年到2萬年環繞太陽一周的橢圓形軌道上運轉。這顆行星永遠也不會存在于小于約200個日地距離,或者說200個天文單位的范圍內。這一距離使其遠遠超出了冥王星的范疇,躋身于被稱為柯伊伯帶的冰冷天體。

打印 責任編輯:侯茜
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