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LAMOST在11月28日發現最大恆星型黑洞這個新聞在科學愛好者中火了一把,我們都知道恆星型黑洞都是大質量恆星在晚年時超新星爆發後內核坍縮產生的,理論上如果要誕生恆星型黑洞的話,那麼這顆恆星內核至少要3.2倍太陽的質量以上,除去超新星爆發散開的物質,原來的恆星至少要有太陽的20-30倍質量以上!太陽系裡的第九大行星是一個黑洞又是怎麼來的?
第九大行星的來歷
從1930年克萊德·湯博發現冥王星以來,太陽系一直就是九大行星,一直到二十世紀九十年代末和二十一世紀初,接二連三的在柯伊伯帶發現數個和冥王星大小類似的天體,使得冥王星的地位突然變得非常尷尬,因此在2006年被國際天文聯合會(IAU)開除出了行星行列,從此我們只剩下了八大行星。
但尋找九大行星其實最早要從赫歇爾發現天王星後,天文學家觀測天王星的軌道與計算不符,因此後來法國數學家勒維耶通過計算發現了海王星,因此通過未知行星對已知行星的軌道攝動來發現新的行星就成了傳統,比如冥王星的發現也有軌道攝動計算的功勞在內,儘管冥王星並不是通過計算發現的。
但對於柯伊伯帶天體軌道的攝動的計算推測出存在一顆未知行星,這也成了現代天文尋找新的第九大行星的重要依據,只不過有早先沒有發現冥王星時叫做X行星,發現了之後叫做尋找第十大行星,現在冥王星開除了就又成了第九大行星。
當然結果大家也知道了,各種假設,比如尼比魯說,太陽黑暗伴星說,又或者涅墨西斯星假設,沒有一個在光學或者紅外天王望遠鏡找到過它的身影,為此第九大行星沉寂了不少時間,但前陣子英國杜倫大學的物理學家雅各布·舒爾茨和美國伊利諾斯大學的傑姆斯·恩溫為此提出了一個驚人的假設,各種探測手段都無法發現,那是因為第九大行星是一個黑洞!
WHAT?看不見就是一個黑洞?這是向來都很務實的物理學家作風嗎?我們先不論這個黑洞假設的厚黑學,而是認真的來討論下,假如是真的呢?
如果第九大行星是黑洞,那它是什麼類型的黑洞,能探測嗎?
想像還是有些後怕,要是那英國佬和美國佬說的是真的,那豈不是太陽系後院裡潛伏了一頭吞噬一切的巨獸?那麼它可能是什麼類型的黑洞呢?
雅各布·舒爾茨和傑姆斯·恩溫通過對柯伊伯帶天體的擾動計算後認為,這個黑洞的質量大約是地球的5-15倍,當然這個絕不可能是恆星型黑洞,因為本文開頭我們就交代了恆星型黑洞誕生時,至少也是3.2倍太陽質量以上,而誕生這個黑洞的恆星至少是太陽的20-30倍!那對太陽系就不是擾動了,而是絕對控制!
可能是一個原初黑洞,宇宙誕生初期就已經形成,因此才可能小於恆星型黑洞的質量下限,但問題是宇宙誕生已經138億年了,而且據說霍金還發現了黑洞的蒸發理論,一個小黑洞會在漫長的宇宙歷史中蒸發殆盡,那麼這個黑洞看起來如何?
一個質量為10^11KG的黑洞完全蒸發需要26.67億年,比地球重5倍的黑洞接近3×10^24KG,看來確實還沒有蒸發完,那麼從理論上來看,我們能探測到它的存在嗎?
方法一:觀測吸積盤的電磁波輻射(X射線輻射比較有說服力)方法二:引力透鏡(彎曲背景光線)方法三:尋找蒸發的黑洞中γ射線的閃光方法一二很成熟,也是天文學家經常拿來發現黑洞和系外行星或者棕矮星等等暗弱天體的方法,是經過實踐和時間檢驗的,但迄今為止還沒有更多發現,而第三個則NASA還大張旗鼓的發射了費米伽馬射線空間望遠鏡(GLAST),它的主業是大面積巡天以研究天文物理或宇宙論現象,如活動星系核、脈衝星、其他高能輻射來源和暗物質,當然發現原初黑洞也是其中項目之一!
當然費米伽瑪射線望遠鏡的成績相當可以,但原初黑洞卻兩眼一抹黑,當然更不用說第九大行星是個黑洞的理論驗證了,在種花家看來這個理論實在是拍腦袋的想法,儘管很多時候可能一個漏洞百出的理論可能會有柳暗花明又一村的趕腳,但在這個黑洞理論上,種花家看不到任何希望。
其實只要仔細想想,一個原初黑洞歷經138億年保留到現在,而且還在早期星雲坍縮的本地泡的本地星際雲中,理論上來看它將會嚴重影響早期太陽系的形成,因為它的原始質量比哪顆天體開始坍縮的核心都要大,更大的可能是它可能會形成掉入黑洞的星雲吸積盤,而不是太陽系!