2025-08-24 06:22来源:本站
一项新的研究表明,难以捉摸的第九大行星,理论上潜伏在太阳系外围的某个地方,可能根本不是一颗行星。相反,我们假设的大质量物体可能是引力并不像我们想象的那样起作用的证据。但这个新理论并不适用于所有人。
2016年首次提出的第九大行星假说认为,海王星以外柯伊伯带中物体的不寻常轨道似乎正在远离太阳,这可以用一颗未被发现的第九大行星的存在来解释,这颗行星的质量是地球的10倍。从那以后,天文学家一直在寻找第九行星。然而,尽管搜索了几乎半个夜空,他们到目前为止还是空手而归。
在9月22日发表在《天文学杂志》上的这项新研究中,研究人员对外太阳系观测到的引力异常提出了另一种解释——没有任何异常。相反,该团队表明,当应用另一种被称为修正牛顿动力学(MOND)的引力概念时,这种不一致性完全消失了。
艾萨克·牛顿第二定律指出,对物体的引力与物体与拉动物体之间的距离成反比,这意味着引力随着两个物体之间距离的增加而减弱。但MOND对此进行了调整,并提出在一定距离之后,引力与距离成正比,这意味着引力的强度在更远的距离上不会迅速下降。这表明,在很远的距离上围绕一个更大的物体运行的物体,比如像银河系这样的螺旋星系外围的恒星,会受到比第二定律所表明的更大的引力。
根据MOND的说法,柯伊伯带的物体实际上是被银河系的其他部分所牵引,而不是被一颗未被发现的行星所牵引。
研究人员对他们的发现感到惊讶。他们研究的最初目的是“排除”MOND作为第九大行星的可能解释。然而,当他们把它应用到问题上时,它似乎完美地解决了问题。
该研究的作者、俄亥俄州凯斯西储大学的理论物理学家哈什·马图尔在一份声明中说:“MOND非常善于解释星系尺度的观测结果。”“但我没想到它会对外部太阳系产生明显的影响。”
根据美国宇航局的说法,MOND于1983年首次被提出,作为暗物质的替代品。暗物质是一种来源不明的不可见粒子,据推测占宇宙中所有物质的27%。暗物质被用来解释“缺失的质量问题”,当天文学家意识到恒星和行星本身无法解释观测到的星系引力时,就出现了这个问题。但MOND认为,如果遥远的物体正在经历更大的引力,那么可能没有我们最初认为的那么多缺失的质量。
然而,MOND并不能解释宇宙中所有缺失的质量,因此也不能完全排除暗物质的存在。其他研究表明,为了使MOND与量子力学和相对论相一致,需要在现有理论中添加一些“古怪”的东西,而其中一些添加的东西是有问题的。
并不是所有人都相信最新的第九行星理论。
加州理工学院的天文学家迈克尔·布朗(Michael Brown)在一封电子邮件中告诉《生活科学》(Live Science):“如果我们认为第九行星是真正的新物理学,我会很高兴。”布朗是第九行星假说的共同提出者。“但我怀疑(这是真的)可能性很低,”他补充说。“它可能只是一颗普通的行星。”
MOND并不是近年来出现的对第九行星的唯一解释。一些专家提出,这颗假想的行星实际上是一个迷你黑洞,它将周围的物体向内拉。
但无论MOND是否是第九大行星之谜的答案,研究小组都相信,这个概念在进一步了解我们的宇宙邻居方面发挥着重要作用。
“不管结果如何,这项工作突出了外太阳系作为测试重力和研究基本物理问题的实验室的潜力,”研究作者、纽约州汉密尔顿学院的理论物理学家凯瑟琳·布朗在声明中说。
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