重新计算第九行星轨道,建设中的薇拉·鲁宾天文台将能发现它

自5年前天文学家首次在太阳系引入第九行星概念后,科学界便一直在争论这颗“看不见”的行星存在可信度,现在新研究重新确定了第九行星的轨道——如果它真的存在,总有一天我们可以利用高分辨率的望远镜在这条路径上发现。

自从冥王星被降级为矮行星后,目前太阳系已知有8颗行星,但2014年时,美国天文学家乍得·处基罗、史考特·雪柏注意到太阳系外围一颗称为2012 VP113的天体,和在内欧特云附近发现的赛德娜(Sedna,小行星编号90377)一样,都具有极度狭长的轨道,且两者近日点仍比太阳与海王星距离的2倍还多;换句话说,这两颗天体的运行轨道都不在海王星重力影响范围内,显示外太阳系有一个巨大的物体在拉动它们。

2016年,美国天文学家康斯坦丁·贝提金、麦克·布朗正式提出“第九行星(Planet 9)”概念,利用计算机估出这颗行星质量约地球10倍,直径是地球2~4倍,沿着高离心率轨道绕行太阳,轨道周期介于1~2万年。

而第九行星存在的证据就来自于它对外太阳系古柏带其他天体的引力,包括冥王星轨道外6颗轨道极度不规则的天体,只需要一些数学计算就可找到源头,当初海王星就是这样被发现的——天文学家约翰·亚当斯和乌尔班·勒维耶注意到天王星似乎被一颗看不见的行星牵引着。

然而迄今为止,我们都还没有发现第九行星任何行踪,有另一派学家认为也许在那里的不是一颗行星,而是一个葡萄柚大小的微型黑洞。为了证明第九行星地位,康斯坦丁·贝提金、麦克·布朗最近发布了一篇新研究,重新计算第九行星轨道以更精准定位值得留意观察的位置,有趣的是新计算结果表明第九行星比原先想象的更靠近太阳。

研究人员认为,如果这颗行星存在,建设中的薇拉·鲁宾天文台(Vera C. Rubin Observatory,原名大型综合巡天望远镜)应该可以探测到它。

过去一些批评认为外太阳系天体本身很难找到,当初找的那几颗天体也许只是茫茫星际中恰好轨道面相似的一个群体,是有偏差的数据,为了厘清这问题,研究人员重新统计了一次,发现可能受第九行星重力影响的6颗天体为侥幸、偶然事件之可能性,只有0.4%。

该研究还修正第九行星质量为地球6.2倍,近日点约300天文单位,轨道倾角约16度。也有科学家站在布朗和贝提金这边,相信这颗神秘行星真实存在,可以在未来十年左右用更高功率的望远镜发现,毕竟前阵子研究人员也已经利用哈勃太空望远镜,在其他星系中发现一颗性质类似第九行星的系外行星,为距离地球336光年的HD106906 b,让第九行星显得更加真实。

新论文将发布于《天文期刊》(Astronomical Journal,AJ),预印本可先至《arXiv》网站阅览。

(首图来源:加州理工学院)

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