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假設太陽系內有一顆黑洞,那怎樣才能找到它?

騰訊太空訊 最近,有科學家發了一篇論文,論文中有幅圖,用一個黑色的圓來表示黑洞。根據研究人員計算,如果該黑洞質量為地球質量的5倍,那麽該黑洞直徑則約為10.16厘米。而一個保齡球大小的黑洞,則相當於10個地球質量。

按比例換算一下,如果基於假設的太陽系第九大行星是一顆黑洞的話,其質量則約為5個太陽質量。那麽,如果第九大行星真是顆黑洞,我們怎麽才能找到它呢?

據外媒報導,普林斯頓高等研究院(IAS)著名物理學家愛德華·威滕(Edward Witten)對此問題有個想法。威滕提出,只需一大批裝有精確時鐘的由雷射驅動的小型飛行器即可。

根據目前研究,太陽系有8顆行星和許多矮行星。但天文學家一直都很好奇,在海王星之外是否有第九大行星?該星是不是躲過了望遠鏡的追蹤?

海王星附近岩石的集體運動的方式比較奇怪,就好像那兒有個5至10倍地球質量的巨大物體在繞軌運行,而這可能就是第九大行星存在的跡象。

雖然望遠鏡觀測不到“第九大行星”,但科學家目前又不能排除其存在的可能。去年9月,伊利諾伊大學芝加哥分校的科學家詹姆士·昂溫(James Unwin),以及英國杜倫大學的科學家雅各布·舒爾茨(Jakub Scholtz)發表了一篇論文,認為第九大行星可能是一顆黑洞,自宇宙形成之初就一直存在,現在正繞著太陽運行。

兩位科學家知道這一理論不太可能成立,但他們希望其他科學家展開想象,用獨特的方式來尋找第九大行星,比如使用伽馬射線望遠鏡。

威滕在此想法上更進一步。根據威滕的設想,假設第九大行星是一顆黑洞,科學家可開展一項專門尋找該黑洞的任務。威滕在arXiv預印本網站上發表了該論文。該論文尚未經過同行評審。

威滕提議的任務,需要依賴突破攝星(Breakthrough Starshot)計劃。該計劃,就是利用地球上的雷射器,為單個質量僅為幾克的超輕量級飛行器進行引導並提供能量加速,以探索更深的宇宙。

1天文部門(A.U.)約為1.5億千米。冥王星與太陽的平均距離約為40A.U.。威滕提出,可發射一千個超輕量級飛行器並對其加速,使其足以飛行500A.U.的距離。

每個超輕量級飛行器都會向地球發回定時信息,而只要一個飛行器的時鐘出現細微變化,就可能表明其已同小型黑洞的強引力場相交。

那麽,我們現在就要建造這類飛行器嗎?威滕表示,應該先通過望遠鏡或其他方式搜尋,如未果,可考慮超輕量級飛行器。

威滕還表示,儘管用微型飛行器搜尋黑洞並不容易,但“在微型飛行器中進行足夠精確的計時,可能是該項目最大的障礙。”

不過也有好消息,美國宇航(NASA)目前正在測試一個用於深空探測的原子鍾,雖然該原子鍾比較大,但很多突破即將出現。而最大的好消息就是,即便用望遠鏡搜不到“第九大行星”,我們還有威滕的備份計劃。(翻譯:羽佳 審核:喬輝)

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