黑洞的藝術抽象畫。
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。
關於太陽系外圍行星的異常公轉軌道,已經存在各種理論和假設。其中一個假設認為,第九大行星或是一個葡萄柚大小的黑洞,其質量是地球質量的5~10倍。
哈佛大學教授Avi Loeb、Frank B. Baird Jr.和本科生Amir Siraj利用被攔截的彗星造成破壞時產生的耀斑,開發出了尋找外太陽系黑洞的新方法:LSST能夠通過觀察由小型奧爾特雲(Oort Cloud)天體撞擊產生的吸積耀斑發現黑洞。
Siraj介紹道:「在黑洞附近區域,靠近它的小型天體會因背景星際介質中的氣體被黑洞吸積而融化。一旦它們融化,這些小型天體會先受到黑洞潮汐力的破壞,然後再被吸積到黑洞當中。」
Loeb教授補充道:「黑洞在本質上是黑暗的,因而物質在進入黑洞時發出的輻射是我們照亮那片黑暗環境的唯一希望。」
在未來,新的數據運算結果將為關於原始黑洞的研究提供更多啟示。Siraj強調道:「這種方法可以探測或排除奧爾特雲邊緣區域被困的行星質量大小的黑洞,跨度大約為10萬個天文單位。而這可能會為原始黑洞所含的暗物質比例設定新的限制條件。」
Siraj補充道:「第九大行星,是對海王星軌道外側觀察到的天體聚集現象的有力解釋。如果電磁直接搜索結果能證實這顆行星的存在,那麼這將是兩個世紀以來人類發現的第一顆新行星(冥王星除外)。」如果科學家不能成功地檢測到這顆行星發射的光線,黑洞模型假設則更有可能成立。
編譯:朱明逸 審稿:alone 責編:雷鑫宇
期刊來源:《天體物理學雜誌快報》
期刊編號:2041-8205
原文連結: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200712105456.htm
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相關報導:最新研究表明,第九大行星可能是一個原始黑洞萬象經驗 2019年10月5日 企鵝號
在我們太陽系外圍的「第九大行星」可能根本不是一顆行星。9月24日,發表在arXiv預印本伺服器上的一項新研究表明,這個神秘而尚未被發現的物體可能是一個原始黑洞。
原始黑洞(PBHs)是大爆炸後不久出現的古老且相對較小的黑洞。科學家認為它們是由於早期宇宙中的密度波動而形成的。根據科學家的說法,質量最低的原始黑洞很可能已經蒸發掉了。然而,那些大質量的原始黑洞仍然存在,且目前正在蒸發,不過它們從未被直接觀察過。質量最低的PBHs很可能蒸發掉質量最低的PBHs很可能蒸發掉
天文學家jakub scholtz和james unwin認為原始黑洞可能比我們想像的更接近我們。在最近發表的一篇論文中,他們思考了這樣一種可能性,即難以捉摸的「第九大行星」可能是一個古老而緻密的黑洞。
為了解釋他們有趣的假設,研究人員專注於兩個未解決的擁有相似質量的引力異常事件:海王星外天體的異常軌道和微引力透鏡事件。有趣的是,這兩個事件都是由於物體的質量在0.5到20個地球質量之間引起的。
海王星外天體軌道的異常被認為是由外太陽系中的一個新的引力源觸發的。雖然人們普遍認為這一來源可能是一個自由漂浮的行星,但scholtz和unwin認為,原始黑洞的設想並非不合理,應該加以考慮。
然而,科學家很難證實這一理論。因為這樣一個假設的原始黑洞的質量大約是地球的5倍,可它的半徑大約只有5釐米,霍金溫度大約只有0.004 K,比宇宙微波背景輻射還要冷。因此,一個典型的原始黑洞輻射的功率是極小的,這使得它很難被探測到。
為了克服這一困難,論文的作者建議尋找原始黑洞周圍暗物質微暈的湮滅信號。這種暗物質暈如果湮滅,就能夠提供一個強大的信號,可以通過觀察來識別。因此,天文學家建議對X射線、伽馬射線和其他高能宇宙射線中的移動源進行專門搜索,這可以為原始黑洞假說提供更多證據。
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