天文學家長期以來一直在思考關於太陽系神秘的第九大行星的問題,它圍繞太陽的軌道遠遠超過海王星和冥王星。2016年,邁克·布朗(Mike Brown,他將冥王星降級)和康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)發表了一篇開創性的論文,他們提出了太陽系外圍存在一顆行星,這讓科學界感到震驚。
據美國媒體10月3日報導,奇怪的事情正在我們太陽系的邊緣發生。柯伊伯帶(Kuiper Belt)中的許多大型巖石天體,主要是小行星和彗星,正沿著一條與太陽系大部分軌道垂直的奇怪軌道高速運行。杜倫大學(Durham University)的理論物理學家雅各布·舒爾茨(Jakub Scholtz)告訴《大眾力學》(Popular Mechanics):「很可能有什麼東西使它們保持在這些軌道上。」可能是黑洞。
一項全新的理論表明,它可能根本就不是一顆行星。根據一項新的研究,它可能是一個古老的原始黑洞---它很小,「可以放在你的手掌裡。」來自芝加哥伊利諾伊大學的理論物理學家傑姆斯·恩溫(James Unwin)告訴《大眾機械》雜誌:「原始黑洞通常形成於宇宙早期,因為它們通常是由於物質在原始分布中的密度過大而形成的。」傑姆斯·恩溫和朔爾茨(Scholtz)共同撰寫了這項研究。
據《天文學》(Astronomy)雜誌報導,「到目前為止,我們只瞥見了三種類型的黑洞:恆星質量的黑洞、中等質量的黑洞和超大質量的黑洞,比如M87星系中心的黑洞。許多質量極小的原始黑洞被認為在大爆炸後不久就蒸發了。」
儘管還沒有直接的觀測結果,但太陽系邊緣存在某種物質的證據是令人信服的。除了柯伊伯帶天體令人困惑的軌道轉移外,科學家們還在研究一種叫做「微引力透鏡」(microlensing)的現象,以幫助解釋他們的理論。
天文學家有時會將望遠鏡對準大的星團,比如銀河系的中央。從這些恆星前面經過的物體會扭曲我們對它們的看法,導致它們閃光。肖爾茨說:「如果(經過的物體)質量足夠大,距離其中一顆恆星足夠近,它實際上會使光線彎曲,並輕微改變恆星的亮度。」
其他從恆星前面經過的物體,如棕矮星和白矮星,也會引起亮度的短暫變化,因此科學家必須分析閃光的持續時間,以確定罪魁禍首。這「相當於那些質量很大的物體」,肖爾茨說,比如說,一個原始黑洞。
根據美國國家航空航天局的說法,如果這個由普通物質構成的神秘行星確實存在,天文學家們認為,要在300至1000個天文單位之間的距離上繞太陽公轉,需要1萬至2萬個地球年的時間;它的質量也可能是地球的5到15倍,大約是海王星的大小。
然而,如果這個神秘的物體是一個原始的黑洞,它會小得多。姆斯·恩溫和朔爾茨提出,這個五倍於地球質量的原始黑洞的半徑大約為5釐米,大約是一個橘子的大小。一個10倍於地球質量的原始黑洞大概有一個保齡球那麼大。
如果科學家們是對的,那麼發現這麼大的原始黑洞將是一個巨大的挑戰。儘管如此,該研究小組仍致力於挖掘費米伽馬射線太空望遠鏡的最新數據。他們希望能夠發現由暗物質和暗反物質相互作用而產生的潛在伽馬射線爆發,這種相互作用圍繞著假設的原始黑洞。
但這一切對地球意味著什麼呢
朔爾茨說,「簡而言之,放鬆。它不會像我們知道的那樣威脅生命。」「在這個距離上,黑洞的引力作用就像行星一樣,」「它對地球的影響為零。」相反,它可以幫助解決生命中一些最大的謎團。原始黑洞見證了宇宙中一些最神秘粒子的誕生。朔爾茨說,例如,理論計算表明,原始黑洞可能是在宇宙溫度剛好適合對希格斯玻色子物理敏感的時候產生的,傑姆斯·恩溫說,「我們不理解廣義相對論和量子力學之間的聯繫,而一個小黑洞是思考這些事情的絕佳場所。」如果他們假設的黑洞的確存在,而且是我們可以探測的,它可能會徹底改變我們對宇宙的理解,傑姆斯·恩溫開玩笑說,「我們有很多有問題的核廢料,那是一個傾倒它們的好地方。」
最終,他們認為,他們只是提出一種假設,「說它是一顆行星,並把它當作行星來尋找,你是在限制你用來實際搜索這個東西的工具。」