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追踪“九号星”

2021-10-09张唯诚

科学24小时 2021年10期
关键词:海王星凯文天文学家

张唯诚

“九号星”扑朔迷离

历史总是惊人的相似,却不是简单的重复。因察觉行星的运行异常而发现另一颗星,这在历史上并不算稀奇的事情。而“搜寻第九大行星”这样的事也一直在重演。自冥王星失去大行星的地位后,天文学家们便又开始热衷于寻找太阳系中的“第九大行星”了。

大量的研究表明,这颗星似乎的确存在,因为人们观测到,太阳系中许多遥远的天体好像正被一个看不见的巨行星引导着呈现聚集的状态。这个看不见的天体被一些天文学家怀疑为“第九大行星”,他们称其为“九号星”或者“行星X”。

然而,最近一项新研究又提出了相反的观点。科学家们对14个遥远天体的新分析表明,那种天体的聚集现象并没有特别的意义。这项研究推翻了人们相信第九大行星存在的主要理由。2021年2月,美国密歇根大学安娜堡分校的物理学家凯文·纳皮尔和他的同事们首次公布了他们的新发现。他们认为,“九号星”可能只是海市蜃楼,曾经看起来像是隐藏在太阳系边缘的巨大行星的证据可能只是一种错觉。不过,这些科学家并没有完全否定“九号星”存在的可能性。

冰质天体奇异的聚集现象

2014年,搜寻“九号星”的研究正式拉开序幕。美国北亚利桑那大学的查德·特鲁希略和华盛顿特区卡内基科学研究所的斯科特·谢泼德的研究重新燃起了人们对海王星之外遥远行星的兴趣。据研究报告,在我们太阳系的边缘有一些遥远的天体,它们的轨道奇怪地聚集在一起。这些遥远的天体也被人们称为“海王星外天体”,它们的聚集现象引发了天文学家的很多猜想。其中,最合乎情理的一种猜想就是有一颗星,即“九号星”,正在用它的引力影响着那些海王星外天体。

大约两年后,美国加州理工学院的行星科学家迈克·布朗和康斯坦丁·巴蒂金又报告了他们的惊人发现。两位科学家利用6颗海王星外天体研究了“九号星”存在的可能性。他们用计算机模拟获得了一些数据。

分析这些数据后,这两位科学家在他们的文章中描述道,在海王星轨道之外的一个遥远的地方,一颗神秘的星球正在缓慢地围绕着太阳运行,理由是一些遥远的冰质天体显示了奇异的聚集现象,引力提供了有关这颗神秘星球的一些线索。2016年,这两位科学家描述了这颗星的大致情况:它的质量大约是地球的10倍,位于距离太阳300亿千米的轨道上,这个距离相当于太阳和地球距离的200倍。假若这些都是真的,那么太阳系中就存在着一颗“第九大行星”。

那么,这样的认定,证据何在呢?研究者认为,它存在于海王星轨道之外,在那里,人们发现有12颗海王星外天体在靠近太阳时大致同时穿越了太阳系的平面,表明有一种力量在影响着它们,这种力量很可能就来自“九号星”。此外,康斯坦丁·巴蒂金和迈克·布朗还声称,他们关注的6颗海王星外天体的轨道都被拉成了狭长的椭圆,那些椭圆延伸的方向全都靠向一侧,并且,这些轨道还大致处在一个平面上,这显然非同寻常。

人们认为,假若“九号星”真的存在,它可能并非诞生于现在它所处的地方,而是诞生在更靠近太阳的地方。然后,它被距离太阳更近的大天体“踢”到了现在这样一个远离太阳的轨道上,将它“踢”出去的大行星应该就是木星、土星、天王星和海王星中的某一颗。

期待更强大的望远镜

然而,凯文·纳皮尔和他的同事用最新的研究成果质疑了这些早期的结论,因为他们认为,早期研究都只依赖于少数几个天体,这些天体可能无法代表一切。凯文·纳皮尔的同事,费城宾夕法尼亚大学的天文学家加里·伯恩斯坦认为,重要的是,除了你确实看到了什么,你还要知道你看不到什么。

为此,凯文·纳皮尔、加里·伯恩斯坦和他们的同事拓展了调查的范围,分别进行了暗能量调查和外太阳系起源调查。他们研究了14颗海王星外天体,它们与太阳的距离是地球和太阳距离的233~1560倍。然后,这些科学家根据他们的研究数据,用计算机模拟了大约100亿颗假想的海王星外天体,它们随机分布在天空中。

那么,结果如何呢?凯文·纳皮尔得出的结论是,那些天体在天空中随机分布的可能性和它们看上去呈聚集状态的可能性一样大。也就是说,即便你在某处看到了聚集的现象,它也并不能说明就是“九号星”导致的。

这是否表明,“第九大行星”根本就不存在呢?當然不是。康斯坦丁·巴蒂金,即那位与迈克·布朗一起宣称存在“九号星”的天文学家并没有打算放弃,他仍然对发现“九号星”持乐观态度。天文学家们清楚,如果要证明“第九大行星”是否存在或者不存在,那么人们最起码必须研究更多的海王星外天体,这需要更加强大的望远镜,因而,追踪“九号星”的搜索行动还将继续进行下去。

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