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我们太阳系的神秘“行星9”真的是葡萄柚大小的黑洞吗?

插图显示了第9行星看起来像是远离我们的太阳公转的。现在,至少有两位物理学家认为这张图片是错误的,实际上是一个黑洞。
插图显示了第9行星看起来像是远离我们的太阳公转的。现在,至少有两位物理学家认为这张图片是错误的,实际上是一个黑洞。
图片:©Caltech / R.Hurt(IPAC))

两位物理学家认为,我们应该检查一下我们的太阳系中是否存在一个古老的葡萄柚大小的黑洞。这个微小的重物实际上可以代替理论上的行星,一些研究人员认为这可能是在拉扯我们太阳系中的其他物体,即所谓的9号行星。

这是否意味着在我们的 - 天文空间站角落中确实存在一个黑洞?不,研究人员说。

但是他们已经为它的存在组装了一个论点,他们认为这一论点足以引起人们的关注。

这是怎么回事:

在太阳系外围很远的地方,经过我们最遥远的已知行星海王星(Neptune)绕行的轨道,有一些小物体的行为异常。这些“跨努普特天体”(TNO)以不寻常的方式聚集在一起,并且它们倾向于绕着指向广阔天空的轴线旋转,而远离已知的较大行星。同样,至关重要的是,TNO的运行轨道与八个已知行星的轨道不同。这表明,有其他东西正在利用它们的重力作用。

有关: 宇宙中最奇怪的12个物体

一些天文学家已经研究了这种奇怪的模式,进行了一些计算,并得出结论认为那里一定有另外一颗行星。’它的质量是地球质量的10到20倍,并且遵循一个绕地球旋转的轨道,该轨道使地球与太阳的距离增加了数百倍。这是一个奇怪的理论,通常称为“9号星球”,但天文学家对此却非常重视。对9号星球的搜寻已经进行了多年,天文学家使用可见光和红外望远镜扫描太阳系的最外层。

“我们意识到的是 重力 这是很重要的,”英国达勒姆大学的物理学家,这个想法背后的两位天文学家之一,雅库布•舒尔茨(Jakub Scholtz)说,“它不必是行星。最平凡或也许最理智的解释是它是行星。但是作为理论物理学家,我们知道,早期宇宙宇宙学可以很容易地引入一系列非常有趣的新理论体—其中之一……是原始的黑洞。”

原始黑洞不同

通常,当我们谈论黑洞时,我们指的是巨大的恒星坍塌而形成的巨大物体,它们陷入无限密集的奇异点中,并被巨大的“事件视界“ 从中 没有光可以逃脱。但是一些宇宙学家认为,在宇宙的最初时刻,当一切都变得炽热而密集,并从大爆炸中冲出,还没有恒星形成时,黑洞已经出现了。

有关: 从大爆炸到现在:穿越时空的宇宙快照

当大量的早期物质被紧密地压在一起以至于它们凝结成奇点时,就会形成宇宙原始的这些原始幽灵。

斯科茨对《生命科学》说:“宇宙的那部分是如此密集,它只是一个黑洞。”

这些黑洞会比恒星小 黑洞 芝加哥大学的物理学家,论文的共同作者詹姆斯·温温说,它们是由坍塌的大质量恒星形成的。而且根据某些模型,它们只比地球重几倍。

Unwin说,这么大的黑洞看起来什么都没有。它的事件范围很小—大约是葡萄柚的五倍,如果它是地球质量的五倍,那么保龄球的大小是地球质量的十倍。但是引力就是引力。如果PBH进入了我们的太阳系,那么这个黑洞将像行星一样绕太阳公转,就像理论上的第9行星那样,它会拖拽矮行星和小行星。没有任何办法可以从相同质量的原始黑洞中分辨出一颗行星的引力的影响。

纸上的图像显示了黑洞事件视界的精确比例(如果它是五个地球质量)。 (注意:它可能不会在设备上以正确的比例显示,但是请想象一下,如果将其打印出来以使空白区域与打印机上的一张纸一样宽,那么它将看起来有多大。) (图片来源:Jakub Scholtz和James Unwin)

Unwin说,产生原始黑洞的相同模型也提供了关于希格斯机制(试图将质量注入所有粒子)和其他基本物理学如何出现于宇宙的最好解释。因此,有充分的理由认为这些事物是否存在,无论它们是否最终出现在我们的太阳系或任何其他恒星系统中。但是没有人真正找到过。

有关: 关于黑洞的9个想法会让您大吃一惊

黑洞弯灯

但是,Unwin说,最近有一些证据表明它们可能确实存在。

Unwin说:“我认为这在社区中是相当未知的,而且我们确实在试图引起广泛关注。”

波兰有一个称为光学引力透镜实验(OGLE)的实验。它扫描天空以寻找引力“微透镜”的证据,引力“微透镜”是在 - 天文空间站中行星或其他物体的引力弯曲了光线路径,从而使其撞击地球的地方。以OGLE研究的恒星为例,这种光弯曲就像恒星瞬间变亮一样。

他们说,但是OGLE报告了一些奇怪的事情。六次,它发现了很短的微透镜事件,持续时间不到0.3天,这表明在0.5个地球质量和20个地球质量之间移动的非常快的物体掠过了恒星。 Unwin说,这不是行星对OGLE的看法,并且有充分的理由怀疑这六个天体可能是原始的黑洞。 (另一种可能性是快速移动的“自由漂浮行星”在外部恒星系统周围移动,但是当前的行星模型无法预测许多这样的行星会在宇宙周围缩放。)

斯科茨说,如果那六个物体是古老的小黑洞,那意味着这种黑洞在宇宙中并不罕见。他说,您不会期望它们出现在每个恒星系统中。大多数将在太空中自由漂浮。他说,但是如果我们的系统幸运并选择了一个系统,这不会令人震惊。

然后,第9行星黑洞理论解释了两个奥秘:海王星跨物体异常和OGLE异常。

“这两个问题指向相同的质量范围,”温温说。 “这就是让我们非常兴奋的事情。”

“这是关键,” Scholtz补充说。 “失踪的行星大约在5至20个地球质量之间,OGLE证据指出地球在0.5至20个地球质量之间。所以这是一个巧合。”

Unwin说,如果TNO异常确实确实是一个黑洞,那就太难了。这将证明存在原始黑洞,并为它们确定一个质量范围,从而可以解释何时准确地进入 宇宙的历史 它们形成了-然后解释了物理学的许多其他方面是如何产生的。

这是否意味着要么研究人员确信我们的太阳系中存在黑洞,要么甚至认为那里可能存在黑洞?不,他们俩都说。 TNO异常可能没有真正指向单个重物,或者OGLE异常是a幸,或者是设备故障的结果。

9号星球是否存在?

一些天文学家怀疑根本没有东西。

俄克拉荷马大学的天文学家内森·凯布(Nathan Kaib)说:“我对PBH(原始黑洞)了解得不够多,无法知道在远太阳系中拥有多少个PBH是合理的。”在Unwin和Scholtz的作品中。 “不过,我会说我对第9行星的必要性表示怀疑。”

他说,TNO(跨海王星天体)的轨道异常似乎是真实的,但是这种行星隐藏在TNO之外的想法并不能很好地解释它。而且,正如他在7月2日发表于 天文杂志,您可能希望Planet 9会创建其他尚未出现在数据中的异常。

有关: 关于我们银河系的11个有趣事实

“这让我对行星的存在有些怀疑,如果PBH应该产生与行星相同的效果,我想我也会同样怀疑它,但这与行星的存在无关。有关PBH本身的想法,” Kaib说。

但是一些天文学家仍然认为那里有行星。 Unwin说,这些证据足够有力,而且对行星的搜寻已经进行了足够长的时间,至少值得探讨一下是否有一些类似行星的物体能够’不是由行星引起的。

他们在一种尚未经过同行评审的论文中建议了一种检查方式,该论文在线发布在预印本服务器中 arXiv,是寻找“暗物质an灭”的迹象。 PBH的理论表明,它们会被密集的 暗物质光环 即使经过数十亿年的宇宙漫游,它也可能部分保留下来。一些暗物质理论表明,暗物质有时会“消灭”并变成伽玛射线光子。我们有可能检测到地球上的那些光子。

(这样的检测将最终解决第三大巨头 物理之谜,对于那些跟踪的人:我们可以从发光的宇宙中识别出暗物质是否会变成颗粒。)

研究人员写道,我们的望远镜可能已经拾取了这些伽马射线光子。因此,他们的下一步是浏览费米伽马射线太空望远镜的数据,费米伽马射线太空望远镜扫描宽阔的天空中的粒子,以查看是否可以找到任何暗示。

斯科茨说,在不可能的情况下,伽马射线的狩猎确实会出现一个小黑洞,可能性是无限的。他说,我们甚至可以派一个任务在那里。

他说:“这可能是一个机会,可以玩一个真正的黑洞。” “那有多令人兴奋?”

不过,尚无人对此押宝。

最初发表于 生命科学.

关于太空的所有横幅

需要更多的 - 天文空间站? 您只需5美元即可获得5期我们的合作伙伴“ All About - 天文空间站”杂志 获取来自最终边界的最新惊人消息! (图片来源:Future plc)

两位物理学家认为,我们应该检查一下我们的太阳系中是否存在一个古老的葡萄柚大小的黑洞。这个微小的重物实际上可以代替理论上的行星,一些研究人员认为这可能是在拉扯我们太阳系中的其他物体,即所谓的9号行星。

这是否意味着在我们的 - 天文空间站角落中确实存在一个黑洞?不,研究人员说。

但是他们已经为它的存在组装了一个论点,他们认为这一论点足以引起人们的关注。

这是怎么回事:

在太阳系外围很远的地方,经过我们最遥远的已知行星海王星(Neptune)绕行的轨道,有一些小物体的行为异常。这些“跨努普特天体”(TNO)以不寻常的方式聚集在一起,并且它们倾向于绕着指向广阔天空的轴线旋转,而远离已知的较大行星。同样,至关重要的是,TNO的运行轨道与八个已知行星的轨道不同。这表明,有其他东西正在利用它们的重力作用。

有关: 宇宙中最奇怪的12个物体

一些天文学家已经研究了这种奇怪的模式,进行了一些计算,并得出结论认为那里一定有另外一颗行星。’它的质量是地球质量的10到20倍,并且遵循一个绕地球旋转的轨道,该轨道使地球与太阳的距离增加了数百倍。这是一个奇怪的理论,通常称为“9号星球”,但天文学家对此却非常重视。对9号星球的搜寻已经进行了多年,天文学家使用可见光和红外望远镜扫描太阳系的最外层。

“我们意识到的是 重力 这是很重要的,”英国达勒姆大学的物理学家,这个想法背后的两位天文学家之一,雅库布•舒尔茨(Jakub Scholtz)说,“它不必是行星。最平凡或也许最理智的解释是它是行星。但是作为理论物理学家,我们知道,早期宇宙宇宙学可以很容易地引入一系列非常有趣的新理论体—其中之一……是原始的黑洞。”

原始黑洞不同

通常,当我们谈论黑洞时,我们指的是巨大的恒星坍塌而形成的巨大物体,它们陷入无限密集的奇异点中,并被巨大的“事件视界“ 从中 没有光可以逃脱。但是一些宇宙学家认为,在宇宙的最初时刻,当一切都变得炽热而密集,并从大爆炸中冲出,还没有恒星形成时,黑洞已经出现了。

有关: 从大爆炸到现在:穿越时空的宇宙快照

当大量的早期物质被紧密地压在一起以至于它们凝结成奇点时,就会形成宇宙原始的这些原始幽灵。

斯科茨对《生命科学》说:“宇宙的那部分是如此密集,它只是一个黑洞。”

这些黑洞会比恒星小 黑洞 芝加哥大学的物理学家,论文的共同作者詹姆斯·温温说,它们是由坍塌的大质量恒星形成的。而且根据某些模型,它们只比地球重几倍。

Unwin说,这么大的黑洞看起来什么都没有。它的事件范围很小—大约是葡萄柚的五倍,如果它是地球质量的五倍,那么保龄球的大小是地球质量的十倍。但是引力就是引力。如果PBH进入了我们的太阳系,那么这个黑洞将像行星一样绕太阳公转,就像理论上的第9行星那样,它会拖拽矮行星和小行星。没有任何办法可以从相同质量的原始黑洞中分辨出一颗行星的引力的影响。

纸上的图像显示了黑洞事件视界的精确比例(如果它是五个地球质量)。 (注意:它可能不会在设备上以正确的比例显示,但是请想象一下,如果将其打印出来以使空白区域与打印机上的一张纸一样宽,那么它将看起来有多大。) (图片来源:Jakub Scholtz和James Unwin)

Unwin说,产生原始黑洞的相同模型也提供了关于希格斯机制(试图将质量注入所有粒子)和其他基本物理学如何出现于宇宙的最好解释。因此,有充分的理由认为这些事物是否存在,无论它们是否最终出现在我们的太阳系或任何其他恒星系统中。但是没有人真正找到过。

有关: 关于黑洞的9个想法会让您大吃一惊

黑洞弯灯

但是,Unwin说,最近有一些证据表明它们可能确实存在。

Unwin说:“我认为这在社区中是相当未知的,而且我们确实在试图引起广泛关注。”

波兰有一个称为光学引力透镜实验(OGLE)的实验。它扫描天空以寻找引力“微透镜”的证据,引力“微透镜”是在 - 天文空间站中行星或其他物体的引力弯曲了光线路径,从而使其撞击地球的地方。以OGLE研究的恒星为例,这种光弯曲就像恒星瞬间变亮一样。

他们说,但是OGLE报告了一些奇怪的事情。六次,它发现了很短的微透镜事件,持续时间不到0.3天,这表明在0.5个地球质量和20个地球质量之间移动的非常快的物体掠过了恒星。 Unwin说,这不是行星对OGLE的看法,并且有充分的理由怀疑这六个天体可能是原始的黑洞。 (另一种可能性是快速移动的“自由漂浮行星”在外部恒星系统周围移动,但是当前的行星模型无法预测许多这样的行星会在宇宙周围缩放。)

斯科茨说,如果那六个物体是古老的小黑洞,那意味着这种黑洞在宇宙中并不罕见。他说,您不会期望它们出现在每个恒星系统中。大多数将在太空中自由漂浮。他说,但是如果我们的系统幸运并选择了一个系统,这不会令人震惊。

然后,第9行星黑洞理论解释了两个奥秘:海王星跨物体异常和OGLE异常。

“这两个问题指向相同的质量范围,”温温说。 “这就是让我们非常兴奋的事情。”

“这是关键,” Scholtz补充说。 “失踪的行星大约在5至20个地球质量之间,OGLE证据指出地球在0.5至20个地球质量之间。所以这是一个巧合。”

Unwin说,如果TNO异常确实确实是一个黑洞,那就太难了。这将证明存在原始黑洞,并为它们确定一个质量范围,从而可以解释何时准确地进入 宇宙的历史 它们形成了-然后解释了物理学的许多其他方面是如何产生的。

这是否意味着要么研究人员确信我们的太阳系中存在黑洞,要么甚至认为那里可能存在黑洞?不,他们俩都说。 TNO异常可能没有真正指向单个重物,或者OGLE异常是a幸,或者是设备故障的结果。

9号星球是否存在?

一些天文学家怀疑根本没有东西。

俄克拉荷马大学的天文学家内森·凯布(Nathan Kaib)说:“我对PBH(原始黑洞)了解得不够多,无法知道在远太阳系中拥有多少个PBH是合理的。”在Unwin和Scholtz的作品中。 “不过,我会说我对第9行星的必要性表示怀疑。”

他说,TNO(跨海王星天体)的轨道异常似乎是真实的,但是这种行星隐藏在TNO之外的想法并不能很好地解释它。而且,正如他在7月2日发表于 天文杂志,您可能希望Planet 9会创建其他尚未出现在数据中的异常。

有关: 关于我们银河系的11个有趣事实

“这让我对行星的存在有些怀疑,如果PBH应该产生与行星相同的效果,我想我也会同样怀疑它,但这与行星的存在无关。有关PBH本身的想法,” Kaib说。

但是一些天文学家仍然认为那里有行星。 Unwin说,这些证据足够有力,而且对行星的搜寻已经进行了足够长的时间,至少值得探讨一下是否有一些类似行星的物体能够’不是由行星引起的。

他们在一种尚未经过同行评审的论文中建议了一种检查方式,该论文在线发布在预印本服务器中 arXiv,是寻找“暗物质an灭”的迹象。 PBH的理论表明,它们会被密集的 暗物质光环 即使经过数十亿年的宇宙漫游,它也可能部分保留下来。一些暗物质理论表明,暗物质有时会“消灭”并变成伽玛射线光子。我们有可能检测到地球上的那些光子。

(这样的检测将最终解决第三大巨头 物理之谜,对于那些跟踪的人:我们可以从发光的宇宙中识别出暗物质是否会变成颗粒。)

研究人员写道,我们的望远镜可能已经拾取了这些伽马射线光子。因此,他们的下一步是浏览费米伽马射线太空望远镜的数据,费米伽马射线太空望远镜扫描宽阔的天空中的粒子,以查看是否可以找到任何暗示。

斯科茨说,在不可能的情况下,伽马射线的狩猎确实会出现一个小黑洞,可能性是无限的。他说,我们甚至可以派一个任务在那里。

他说:“这可能是一个机会,可以玩一个真正的黑洞。” “那有多令人兴奋?”

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