海王星外是什么?第九號(hào)行星真的存在嗎?答案是怎樣的?
他們是被第九行星拖走了嗎?
藝術(shù)家對(duì)柯伊伯帶天體的印象

許多剛剛發(fā)現(xiàn)的天體都來自柯伊伯帶,這是太陽(yáng)系中一個(gè)充滿冰體的遙遠(yuǎn)區(qū)域。(圖片來源:MARKgarlick/科學(xué)照片庫(kù)通過Getty圖片公司)
對(duì)海王星軌道以外的空間進(jìn)行了六年的搜尋,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了461個(gè)新發(fā)現(xiàn)的天體。
其中包括四個(gè)距離太陽(yáng)超過230個(gè)天文單位(AU)的天體。(一個(gè)天文單位是從地球到太陽(yáng)的距離,約為9300萬英里或1.496億公里)。這些非常遙遠(yuǎn)的天體可能會(huì)照亮9號(hào)行星,這是一個(gè)理論上從未被觀測(cè)到的天體,可能隱藏在深空,它的重力影響了太陽(yáng)系邊緣的一些巖石物體的軌道。
新的觀測(cè)結(jié)果來自于暗能量調(diào)查,該調(diào)查始于2013年,旨在繪制宇宙的星系結(jié)構(gòu)和暗物質(zhì)的地圖。位于智利塞羅托洛洛的布蘭科望遠(yuǎn)鏡經(jīng)過6年的觀測(cè),總共產(chǎn)生了817個(gè)已確認(rèn)的新物體,其中461個(gè)現(xiàn)在在預(yù)印本平臺(tái)arXiv上發(fā)表的一篇論文中首次被描述。據(jù)《科學(xué)警報(bào)》報(bào)道,該論文已提交給一家期刊進(jìn)行同行評(píng)審。

柯伊伯帶天體
研究中的物體都在至少30個(gè)天文單位之外,在太陽(yáng)系的一個(gè)幾乎是難以想象的黑暗和孤獨(dú)的區(qū)域。在這些結(jié)冰的地區(qū),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了3000多個(gè)海王星外的TNOs。
(TNOS:海王星外天體)其中包括冥王星和厄里斯等矮行星,以及柯伊伯帶的小天體,阿羅科斯是2019年新視野號(hào)飛船訪問過的巖石天體。柯伊伯帶是一個(gè)冰物體區(qū)域,距離太陽(yáng)30到50個(gè)天文單位之間。

海王星軌道
在新論文中首次描述的461個(gè)物體中,有一些脫穎而出。其中9個(gè)被稱為極端的海王星外天體,它們的軌道距離太陽(yáng)至少有150個(gè)天文單位。其中四個(gè)非常極端,軌道距離為230個(gè)天文單位。在這些距離下,這些天體幾乎不受海王星引力的影響,但它們奇怪的軌道表明它們受到了來自太陽(yáng)系外的影響。一些研究人員認(rèn)為,這些影響可能是一個(gè)尚未被發(fā)現(xiàn)的行星,被稱為第九號(hào)行星。(另一些人認(rèn)為,許多小物體的綜合重力,或者是一種統(tǒng)計(jì)異常,可以解釋這些奇怪的軌道。)因此,這些新發(fā)現(xiàn)的物體可以幫助研究人員深入研究可能的第九號(hào)行星,或者反駁它的存在。

研究人員還發(fā)現(xiàn)了四種新的海王星特洛伊。特洛伊是與行星或月球軌道相同的物體。在這種情況下,這些物體與海王星圍繞太陽(yáng)的軌道相同。他們還觀察了貝納迪內(nèi)利-伯恩斯坦彗星,這顆彗星以該論文的兩位主要作者——賓夕法尼亞大學(xué)宇宙學(xué)家加里·伯恩斯坦和華盛頓大學(xué)博士后學(xué)者佩德羅·貝納迪內(nèi)利的名字命名。這兩位研究人員是最初在暗能量調(diào)查數(shù)據(jù)集中發(fā)現(xiàn)這顆彗星的人。貝納迪內(nèi)利-伯恩斯坦彗星可能可達(dá)100英里(160公里)寬。它來自?shī)W爾特云,這是另一層比柯伊伯帶更遠(yuǎn)的冰狀物體。
至少有155個(gè)新發(fā)現(xiàn)的物體是天文學(xué)家所說的“分離的”。這意味著它們離海王星足夠遠(yuǎn),所以這顆大行星的引力對(duì)它們沒有太大的影響;相反,它們大多被太陽(yáng)的遙遠(yuǎn)引力吸引而與太陽(yáng)系相連。分離的物體,有時(shí)被稱為擴(kuò)展散盤物體,往往有巨大的橢圓軌道。

研究人員在他們的論文中寫道,這些發(fā)現(xiàn)令人興奮,因?yàn)榘的芰空{(diào)查并不是為了尋找海王星外的天體。它的目標(biāo)是描述影響宇宙加速膨脹的理論暗能量。然而,研究人員寫道,該調(diào)查的數(shù)據(jù)包含了目前已知的所有TNOs的20%,覆蓋了八分之一的天空。
他們寫道:“這些數(shù)據(jù)將對(duì)海王星外地區(qū)的形成模型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)測(cè)試很有價(jià)值。”

在物理宇宙學(xué)和天文學(xué)中,暗能量是一種未知的能量形式,它在最大的尺度上影響宇宙。關(guān)于它存在的第一個(gè)觀測(cè)證據(jù)來自于對(duì)超新星的測(cè)量,這表明宇宙并沒有以恒定的速度膨脹;相反,宇宙的膨脹速度正在加速。[1][2]理解宇宙的演化需要了解它的起始條件和組成。在這些觀測(cè)之前,科學(xué)家們認(rèn)為宇宙中所有形式的物質(zhì)和能量只會(huì)導(dǎo)致膨脹隨著時(shí)間的推移而減慢。對(duì)宇宙微波背景輻射(CMB)的測(cè)量表明,宇宙開始于一次熾熱的大爆炸,廣義相對(duì)論由此解釋了它的演化和隨后的大規(guī)模運(yùn)動(dòng)。如果不引入一種新的能量形式,就無法解釋科學(xué)家如何測(cè)量一個(gè)加速的宇宙。自20世紀(jì)90年代以來,暗能量一直是解釋加速膨脹的最公認(rèn)的前提。到2021年,宇宙學(xué)研究中有一些活躍的領(lǐng)域來理解暗能量的基本性質(zhì)。
BY: Stephanie Pappas
FY:小木拖
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