三位天文学家寻找“第九行星”进程中意外发现一颗新天体

5月22日普林斯顿市报道,这是一个令人回味的想法,长期以来困扰着科学家们:一颗巨大而神秘的行星正潜伏在我们太阳系边缘的黑暗中,躲避着我们所有试图发现它的努力。一些天文学家表示,海王星之外奇特的冰岩聚集轨道表明那里存在着某种巨大的行星,他们将其命名为“第九行星”(Planet Nine)。

如今,一支来自美国的三人小组正在搜寻这颗神秘的行星,却在太阳系外围意外发现了一颗看似新的矮行星。研究人员计算得出,这颗新行星的存在可能会挑战第九行星理论。

根据一项未经同行评审、于上周在线发表于arXiv网站上的预印本研究,这颗新天体被命名为2017 OF201,直径约为430英里(约690公里)。这使得它比冥王星小三倍。

国际天文学联合会小行星中心(IAUMPC)5月21日正式宣布了这一新发现。位于新泽西州普林斯顿市的高等研究院(Institute for Advanced Study) 的程思浩教授,以及普林斯顿大学天体物理科学系的李嘉轩(Jiaxuan Li)和杨晴(Eritas Yang)共同发现了这一天体。李家轩表示,这一新发现展现了开放科学的力量。

李家轩在一份声明中表示:“我们用于识别和描述该天体的所有数据均为档案数据,任何人都可以访问,而不仅仅是专业天文学家。这意味着突破性的发现并不局限于那些能够使用世界最大望远镜的人。任何拥有合适工具和知识的研究人员、学生,甚至是公民科学家,都可能做出这一发现,这凸显了共享科学资源的价值。”

该研究的主要作者、高等研究院的程思浩(Sihao Cheng)表示,该天体的尺寸仍然足以被认为是一颗矮行星。

被“幸运发现”的该天体,目前与地球的距离是海王星的三倍。它极其狭长的轨道向外延伸超过地球与太阳之间距离的1600倍,使其进入了环绕太阳系的冰岩环,即奥尔特云。程思浩表示,它运行到如此遥远的距离,以至于过去它可能曾掠过太阳以外的恒星。

在其25000年的轨道运行中,该天体与地球的距离只有大约0.5%的时间足够近,可以被观测到,这大约是一个世纪。

程思浩教授表示,这一发现表明,在海王星之外的柯伊伯带(Kuiper Belt)类似轨道上存在数百个类似的天体”。

程思浩冒险花了半年多的时间,整理了一堆复杂的数据集,寻找第九行星,他表示自己“很幸运”能有所发现。

研究人员正在请求时间,以便詹姆斯·韦伯(James Webb)、哈勃(Hubble)和阿尔玛(ALMA)望远镜能够对准他们的发现。

但来自加州的23岁业余天文学家萨姆·迪恩(Sam Deen)已经能够通过旧数据集追踪这颗矮行星候选体。

迪恩表示:“在我看来,OF201可能是过去十年外太阳系最有趣的发现之一,几乎能看到宇宙的边缘”

迄今为止尚未发现第九行星的迹象令人沮丧,但计划于今年在智利投入使用的维拉·鲁宾天文台(Vera Rubin Observatory)的出现,预计将以某种方式揭开这一谜团。

迪恩表示,随着维拉·鲁宾天文台“即将出现”,我认为我们很快就能确定它的存在了。”

在柯伊伯带发现的冰岩往往拥有一个朝着特定方向运行的密集轨道。二十年前,天文学家提出这是由于一个比地球大10倍的行星的引力所致,并将其命名为第九行星,并引发了一场持续至今的争论。它有时也被称为X行星,这是一个多世纪前为海王星以外的一个假想世界提出的名称。

早在1930年,天文学家在寻找X行星时发现了冥王星,它成为了我们太阳系的第九颗行星。但冥王星最终被证明太小了,比月球还小,并在2006年被降级为矮行星。

目前官方已认可的矮行星还有四颗,程思浩相信2017 OF201也可能加入它们的行列。

研究人员在模拟其轨道时发现,它并不符合类似天体聚集的趋势。这可能对第九行星理论构成挑战,但程思浩教授强调,需要更多数据。

加拿大里贾纳大学(CUR)的萨曼莎·劳勒(Samantha Lawler)表示,这一“重大发现”以及其他类似的发现意味着“关于第九行星存在的最初论据正变得越来越站不住脚”。

程思浩仍然希望这颗巨大的行星就在那里,“我们正处于一个大型望远镜几乎可以观测到宇宙边缘的时代。”但他补充说,在我们“后院”里究竟存在着什么,仍然在很大程度上是未知的。

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