只有葡萄柚那麼大?遠古黑洞可能就藏在太陽系邊緣

2020-08-05 知社學術圈
只有葡萄柚那麼大?遠古黑洞可能就藏在太陽系邊緣

2006年8月24日下午,第26屆國際天文大會通過第5號決議,天文學家聯合投票正式將冥王星劃為「矮行星 」,從「行星」之列中除名,太陽系八大行星的「名分」算是確定下來了。冥王星失去了老九的頭銜,但是柯伊伯帶許多天體發生的異常現象卻一直沒有得到合理的解釋。

只有葡萄柚那麼大?遠古黑洞可能就藏在太陽系邊緣


柯伊伯帶是太陽系最外圍的一個小行星帶,範圍從海王星軌道(30個天文單位)之外,一直延伸到距離太陽50多個天文單位的地方。這裡除了有人們最早發現的冥王星之外,天文學家還注意到一些奇怪的天體(KBO),它們有些聚成團簇,有些擁有極高離心率軌道,比如2012VP113、賽德娜等海王星外天體,軌道極度狹長,兩者的近日點都比太陽與海王星距離的2倍還要遠,和其他天體相比太不尋常,換句話說,它們的軌道並不在海王星影響範圍,因此一些科學家認為,外太陽系可能有「第九行星」在影響這些天體,前者質量約地球5~10 倍。


然而我們尋找第九行星多年,始終找不到它的行蹤,由此人們產生了另一種猜測:也許根本不是第九行星,而是一個約葡萄柚大小的原初黑洞(hypothetical primordial black hole,PBH)在幹擾海王星外天體。


只有葡萄柚那麼大?遠古黑洞可能就藏在太陽系邊緣

葡萄柚,直徑一般不超過10釐米


太陽系有個古老原初黑洞並不古怪,這種黑洞並不是恆星到了壽命盡頭經重力坍塌而成的恆星黑洞,也不是超大質量黑洞那種吸積怪物,它們只是大爆炸後高密度物質的簡單波動下形成的產物,時至今日都還存在,長期以來,天文學家便認為原初黑洞是宇宙暗物質的去向之一。


基於即將投入運行的「LSST」觀測計劃,哈佛大學科學教授Avi Loeb博士,Frank B. Baird Jr.教授和哈佛大學本科生Amir Siraj開發了一種新方法,該方法可根據擾動產生的耀斑來尋找外部太陽系中的被黑洞攔截的彗星。研究表明,LSST能夠通過觀察由小奧爾特雲物體撞擊而產生的增生耀斑來發現黑洞。


LSST全稱為Large Synoptic Survey Telescope,大型綜合巡天望遠鏡,是一個計劃中的廣視野巡天反射望遠鏡,將在每三天拍攝全天一次。LSST具有廣闊的視野,每次拍攝範圍都將覆蓋整個天空,並尋找短暫出現的耀斑。


只有葡萄柚那麼大?遠古黑洞可能就藏在太陽系邊緣

藝術家構想圖,來自哈佛─史密森天體物理中心


希拉傑說:「在黑洞附近,由於星際介質中氣體的本底積聚而產生的熱量加熱,靠近黑洞的小物體將融化。」 「一旦它們融化,小物體將受到黑洞的潮汐破壞,然後從潮汐破壞的物體上吸積到黑洞上。」 這種高速摩擦下爆出光芒,或許能夠在明年開始運行的LSST項目上被觀測到。


預計即將到來的LSST將具有檢測增生耀斑所需的靈敏度,而當前的技術在沒有指導的情況下是無法做到的。 「一般望遠鏡擅長對準已知目標,但我們不知道確切地尋找目標的確切位置,我們只知道它可能駐留的廣闊區域。」 Siraj補充說:「 LSST每周探測兩次天空的能力非常寶貴。此外,其空前的深度將使人們能夠發現相對較小的撞擊物(比大的撞擊物更頻繁)而產生的耀斑。


如果確認暗物質構成的原初黑洞,科學家推測光銀河系內就有5萬兆個原初黑洞,使銀河系總質量達到太陽的上兆倍,我們也將迎來全新的物理學領域,因目前的粒子物理學和宇宙學標準模型,都無法預測原初黑洞在早期宇宙的形成過程。

相關焦點

  • 太陽系邊緣可能存在一顆迷你黑洞,直徑只有一個柚子那麼大?
    近些年科學家在太陽系邊緣的柯伊伯帶中尋找一顆未知的大型天體,由於科學家發現柯伊伯帶有多個天體出現軌跡異常的現象,似乎受到一個神秘引力的影響,能產生這種影響的可能是有一顆質量較大的行星,美國科學家正在建造「時空遺產調查」(LSST)望遠鏡專用來觀察宇宙中的小型天體,未來能通過LSST
  • 科學家稱:太陽系邊緣可能藏著一個「古代黑洞」
    科學家們擔心一個古老的黑洞會吞噬地球,而且距離地球不到一光年。杜倫大學(Durham University)和芝加哥伊利諾伊大學(University of Illinois)發表的這篇新論文表明,之前被認為是太陽系邊緣一顆看不見的行星,實際上是一個古老的黑洞。
  • 科學家承認,太陽系中可能存在微小的原始黑洞
    你可能聽說過太陽系第九大行星,這是一顆被認為存在於太陽系外圍的假想行星。科學家認為有一種可能性是,它根本不是一顆行星,而是一個小黑洞。新的研究概述了探測這個假想黑洞的潛在策略,該研究最早將於明年開始。哈佛大學天文學家阿維·勒布和阿米爾·西拉傑在一篇論文中提出了一種探測太陽系外葡萄柚大小的黑洞的新策略,該論文已被《天體物理學雜誌快報》接受並發表。利用智利尚在建設中的Vera C. Rubin天文臺,天文學家可以通過觀察黑洞吞噬其它物質,來間接發現它。認為黑洞可能潛伏在那裡的原因與一系列無法解釋的天文觀測有關。
  • 太陽系邊緣真的存在第九大行星,而且它是一顆胡柚般大的黑洞嗎?
    一直以來,一些人認為太陽系存在著第九大行星,甚至有一種理論認為,這個第九大行星是一顆葡萄柚大小的黑洞,其質量為地球的5~10倍。他們認為這個黑洞就存在於奧爾特雲帶。就是說,質量越大,引力越大,距離越遠,引力越小。引力大小隻與質量和距離有關,與這個物體是一顆行星,還是一顆恆星,還是一顆中子星,還是一顆黑洞毫無關係。那麼黑洞為什麼引力那麼可怕,通吃一切呢?
  • 隱藏在太陽系邊緣的神秘天體可能是微型黑洞!
    新研究:隱藏在太陽系邊緣的神秘天體可能是微型黑洞!在太陽系邊緣,科學家信誓旦旦存在神秘的第九行星,其巨大引力可解釋太陽系邊緣種種異常軌道現象。然而現在一篇新研究表明,假想的第九行星可能根本不是行星,而是大爆炸後不久就存在的微型黑洞。
  • 「第九大行星」真的是葡萄柚大小的黑洞嗎?
    藝術家構想的吸積耀斑是由奧爾特雲彗星與太陽系外的假設黑洞相遇而產生的。一項即將到來的天空調查將有助於測試一個瘋狂的想法——一個葡萄柚大小的黑洞潛伏在太陽系外未被發現。在過去的幾年裡,研究人員已經注意到在多個海王星外天體(TNOs)的軌道上有一個奇怪的聚集,這些天體居住在遠外太陽系的黑暗深處。
  • 太陽系第九大行星可能是一個黑洞
    大多數理論都認為太陽系第九行星是一個以前未被發現的行星,但它也可能是一個行星質量黑洞。哈佛大學和黑洞行動組織(BHI)的科學家們開發了一種新方法,可以在外太陽系中發現黑洞,並可以一勞永逸地確定了假設的第九號行星的真實本質。關於在太陽系外觀測到的異常軌道的另一種解釋是,第九行星可能是一個葡萄柚大小的黑洞,質量是地球的五到十倍。
  • 太陽系第九大行星可能是一個黑洞
    大多數理論都認為太陽系第九行星是一個以前未被發現的行星,但它也可能是一個行星質量黑洞。 哈佛大學和黑洞行動組織(BHI)的科學家們開發了一種新方法,可以在外太陽系中發現黑洞,並可以一勞永逸地確定了假設的第九號行星的真實本質。 關於在太陽系外觀測到的異常軌道的另一種解釋是,第九行星可能是一個葡萄柚大小的黑洞,質量是地球的五到十倍。
  • 太陽系第九大行星竟然是黑洞?
    據美國「科學日報」網站7月12日消息稱,美國哈佛大學和黑洞倡議組織(BHI)的科學家們開發出一種新方法,用於搜索太陽系外圍區域的黑洞蹤跡,並以此一次性確定理論假設中的第九大行星的真實性質。這篇日前被《天體物理學雜誌快報》接收的研究論文強調了「未來時空遺產調查」(LSST)任務對吸積耀斑的觀測能力:耀斑的存在有可能為「太陽系第九大行星是否是黑洞」提供答案。
  • 可能是一個葡萄柚大小的黑洞
    儘管冥王星已經被開除出太陽系9大行星的名單,但科學家並沒有放棄尋找新的第九大行星。科學家發現在太陽系邊緣柯伊伯帶中的6顆天體出現了「奇怪的」運行軌道,這可能是「一顆真正的行星」在發揮引力作用,並認為這可能就是「行星九」。
  • 太陽系第九行星可能是一個黑洞?科學家新的猜測有可能實現嗎?
    以上這些是對太陽系邊緣外圍可能存在第九行星過去的猜測結論,認為它是一顆質量遠大於地球的超級行星,如果是巖質行星,那就是一顆超級地球。可是在不久前,國外兩位天文學家提出了一個新的大膽設想:太陽系中「時隱時現」的第九大行星,很可能是一個原初黑洞。第九行星由原來的行星猜想變成了現在的原初黑洞?
  • 天文學家:計劃用LSST搜索太陽系第一個黑洞!地球會有危險嗎?
    一項最近的研究報告稱,天文學家將計劃動用在2022年建成的LSST望遠鏡,準備搜索太陽系可能潛在的第十大行星(第九大),據最新的理論認為這個天體可能是一個葡萄柚(西柚)大小的黑洞!但只有質量大於奧本海默極限的天體才可能坍縮成黑洞,地球這樣的天體是永遠都不會有變成黑洞的機會,除非它被黑洞吞了!
  • 太陽系的行星9號可能是個葡萄柚大小的黑洞?
    不過,Unwin說,最近我們可能發現了它們存在的證據。Unwin說:「我認為很多天文學家還不知道這些證據,所以我們在試圖讓更多人注意到它們。」波蘭進行了一項名為光學引力透鏡實驗(OGLE)的觀測計劃,它在天空中不斷掃描以尋找微引力透鏡。
  • 太陽系中有一個黑洞?擾動太陽系的神秘行星X可能根本不是行星
    美國宇航局(NASA)的卡西尼號在探測土星時,根據觀測數據,科學家們認為在太陽系邊緣可能還有其他大型行星存在。2016年1月20日,美國加州理工學院的邁克·布朗和康斯坦丁·巴特金在《天文物理期刊》發表他們的研究成果,宣布發現太陽系柯伊伯帶中6顆天體的運行軌道異常,這6顆天體雖然以不同速率運轉,但其運行軌道卻擁有相同的傾角,且朝向太陽的角度相近,而自然條件下碰巧出現這一情況的機率只有1/14000(0.007%)。
  • 太陽系的第九大行星——可能是一個微型黑洞
    彗星已經從奧爾特雲中寂靜的床上被撕裂出來,被送到太陽系的「腹部」,在那裡它們可能會撞擊任何行星,並在巖石表面撕開巨大的隕石坑。一個移動速度足夠快的黑洞將不受太陽引力的影響,並且不會造成更大的破壞。但是,如果太陽吸引了黑洞,一個毀滅性的故事就開始展開了。隨著黑洞的靠近,衛星軌道和行星軌道會開始混亂。
  • 九號行星是黑洞還是行星?哈佛大學的提出了一種尋找答案的方法
    相反,他們建議太陽系可能是宇宙最早的黑洞之一的所在地:一個原始黑洞。現在,哈佛大學的科學家們提出了一種方法,可以一勞永逸地確定第九行星是否真的可能是一個黑洞。具體來說,新方法將衝刷外部太陽系,以尋找黑洞吞噬彗星或其他遙遠物體時發出的耀斑。他們說,這種耀斑應該由即將在智利成立的維拉·魯賓天文臺發現,該天文臺預計將在未來幾年內開始對南部天空進行為期十年的調查。
  • 太陽系可能不止有八顆行星,但為什麼說九號行星有可能是黑洞呢?
    第九顆行星在哪按照太陽系裡行星的排列,如果這顆行星存在,那麼它就是在距離太陽系最遠的一顆行星,比海王星還要遠,很有可能就是在太陽系的邊緣徘徊,但是在天文學家多年的搜尋下,這顆行星一直都沒有被發現。在太空中是不可能的,因為天體之間是相互吸引的。產生這種現象最有可能的就是有另外一顆行星在引導和塑造著它們的軌道。第九顆行星因此,第九顆行星,尚未被觀測到,人類也無法確定它是否是一顆行星,它只是一個指代,代表著那遙遠的太陽系邊緣有一個天體的巨大引力在牽引著。
  • 太陽系可能不止有八顆行星,但為什麼說九號行星有可能是黑洞呢?
    第九顆行星在哪按照太陽系裡行星的排列,如果這顆行星存在,那麼它就是在距離太陽系最遠的一顆行星,比海王星還要遠,很有可能就是在太陽系的邊緣徘徊,但是在天文學家多年的搜尋下,這顆行星一直都沒有被發現。它的軌道可能是非常細長的,峰值距離是日地距離的400倍,離太陽系的主軌道有15到25度的距離。其它的可能性由於第九號行星並沒有真實地被探測和發現,因此它是一個極具爭議的存在。甚至有的科學家認為它根本是不存在的。那麼在太陽系邊緣天體的軌道和受到的引力應該如何解釋呢?
  • 第九大行星可能是一個原生黑洞?只有原子那麼大,卻重達10億噸
    ,體積則只有月球的三分之一,它的引力不足以把自己軌道上的其它天體清理乾淨,所以被降級為了矮行星。因此提出「第九大行星」可能不是行星,而是一個原生黑洞。黑洞是怎樣形成的?當一顆質量足夠大的恆星衰老時(質量至少大於太陽的3.2倍),它的熱核反應就會消耗中心的燃料,沒有足夠的力量來承擔起外殼巨大的重量,因此承擔不起外殼的重力,核心就會開始坍縮,直到最後形成一個體積接近無限小、密度幾乎無限大的星體。
  • 第九大行星可能是一個原生黑洞?只有原子那麼大,卻重達10億噸
    因為冥王星的降級,導致了太陽系「第九大行星」的位置空缺,所以近幾年來,科學家們也一直在孜孜不倦地尋找著另一個「第九大行星」。因此提出「第九大行星」可能不是行星,而是一個原生黑洞。