如果第九星球是一个婴儿黑洞怎么办?

如果第九星球是一个婴儿黑洞怎么办?

一些天文学家认为,有一个巨大的行星,它远远超出了海王星的轨道,绕太阳公转-但是经过多年的搜寻,科学家们并未找到这个被称为“第九行星”的理论世界。

这促使理论家考虑一个根本的假设:也许第九行星不是行星,而是一个小黑洞,可以从其边缘发射的理论辐射(即所谓的霍金辐射)中检测到。

几个世纪以来,天文学家利用行星轨道的变化来预测新行星的存在。当行星的轨道与基于我们对太阳系了解的其他一切的预测不一致时,我们需要更新物理学(例如,通过获得更好的引力理论)或添加更多行星。例如,科学家无法准确地描述水星的轨道最终导致了爱因斯坦的相对论。而且,在太阳系的另一端,天王星轨道上的奇怪行为导致了海王星的发现。

2016年,天文学家研究了太阳系中极远物体的集合。这些微小的冰冷天体被称为海王星横穿天体(TNOs),它们是从太阳系形成过程中遗留下来的,它们位于海王星以外的寂寞黑暗轨道中(因此得名)。

这些TNO中有一些具有奇异的簇状轨道,它们彼此对齐。纯粹由于随机机会而发生聚类的可能性小于1%,这使一些天文学家怀疑那里可能存在一个巨大的行星-比海王星大,它绕太阳公转的距离是海王星的10倍以上。他们称这个虚拟世界为“九号行星”。这个想法认为,来自这样一个物体的引力可能会将这些TNO吸引到成簇的轨道上。

不过,“九号行星”的证据尚无定论。对TNO的观测可能有偏差,因此天文学家可能没有监测到公平的样本,这意味着奇异的聚类可能是我们观测策略的产物,而不是真实的效果。例如,据《生命科学》报道,研究人员在2月报告说,第9行星的证据,尤其是TNO的聚类,可能是天文学家指望望远镜的结果。换句话说,由于我们的“偏见”观察,这些TNO似乎只是聚类的。

另外,有一个明显的现实,即经过近五年的搜索,没有人找到第九行星。

黑暗的动机

如果“九号行星”确实在那儿,它可能在其轨道的一部分上,使其离太阳太远,以至于我们用当前的技术无法观测到它。但是,即使是我们最深入,最敏感的扫描也没有发现任何问题。

因此,现在,天文学家提出了另一种假设:也许第九行星根本不是一个行星,而是一个小黑洞。

对于天文学家来说,小的黑洞(“小”在这里是指行星的大小)非常有趣。我们在宇宙中知道的所有黑洞都来自大型恒星的死亡。而且,因为只有最大质量的恒星(不小于10个太阳质量)大到足以形成黑洞,所以它们只能留下质量至少约为太阳质量5倍的黑洞。

但是,在早期宇宙的极端条件下,可能会形成比这还小的黑洞。这些原始的黑洞可能充斥着宇宙。但是宇宙学的观察已经排除了大多数原始黑洞形成的模型,除了少数狭窄的例外,例如行星大小的黑洞。

因此,如果科学家能够确定一个小黑洞正在绕太阳公转,那么它可以为现代宇宙论的最大奥秘之一提供有趣的外观。

危险的旅程

1970年代,著名的物理学家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)提出黑洞并非完全是100%黑色的理论。他提出,由于在事件视界或黑洞边界处重力和量子力之间存在复杂的相互作用,他确实认为黑洞确实可以发射微弱的辐射,并在此过程中缓慢收缩。

当我说“有力”时,我的意思是真的:每年太阳质量产生的黑洞会发出一个光子-是的,一个电磁粒子。这是无法察觉的。

但是附近的一个小黑洞(例如“九号星球”)可能更容易接近。先前的研究已经表明,它的霍金辐射太弱,无法从地球上看到,但是1月份在预印本数据库arXiv中发布的新研究调查了飞越任务是否有更好的机会从这样的卫星上发现霍金辐射。黑洞..

las,即使使用轻型,快速的太空飞船冲刷外部系统,我们也不太可能通过霍金辐射发现第九号行星。辐射太弱了,并且因为我们不知道黑洞的位置,所以我们不能保证在一次偶然的掠过中我们能够离得足够近。

但是,并非所有希望都消失了。如果科学家们可以利用其他观测结果最终确定假想的第九号行星的位置,而事实证明这是一个黑洞,那么目标飞行任务可能会飞越其事件视线并可能绕其轨道飞行。

在那里,我们可以直接观察到宇宙中最极端的引力环境之一。难怪天文学家对我们太阳后院黑洞的前景感到兴奋。任务在那里将是非常昂贵和费时的。但是,我们在以“新视野”(New Horizo​​ns)形式进行的这类长距离飞行任务方面有经验,“新视野”是目前正在柯伊伯带航行的NASA探测器。设计和飞行较新版本的“新视野”以探访附近的黑洞属于我们的技术能力。

这将是完全值得的。

黑洞也许是宇宙中最神秘的物体,我们还没有完全理解它们。特别是,霍金辐射本身将使我们了解小范围内的引力与量子力学之间的关系。如果9号行星是一个黑洞(确实是一个很大的“ if”),那么几年之内,我们就可以发起一项任务,以对其进行详细观察,并希望回答一些长期以来在物理学中存在的问题。

我们将拥有一扇通向全新物理学的窗口,它就坐在那儿,等待我们浏览它。

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