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假设在我们的太阳系里有一个黑洞:我们怎样才能找到它呢?

来源：爱乐趣网时间：2020年05月04日 21:04

原标题：假设在我们的太阳系里有一个黑洞:我们怎样才能找到它呢?

图片来源:Scholtz和Unwin (arXiv)

去年，科学家们发表了一篇论文，其中有一个标志性的图表：一个黑色的圆圈，按照比例，代表一个倍5太阳质量的黑洞——如果它是一个黑洞而不是一个行星，那么它的大小就和假设的太阳系里第九个行星相当。所以，如果第九行星真的是个黑洞，我们怎么才能找到它呢？

美国高等研究院的著名理论家、物理学家爱德华·维滕（Edward Witten），有了一个想法。它所需要的只是一支拥有精确时钟的小型激光发射宇宙飞船组成的舰队。

太阳系目前有八颗行星和一系列矮行星（包括前冥王星）。但天文学家一直想知道，在海王星之外是否有一颗巨大的第九大行星，迄今为止望远镜还无法观测到。这颗行星的证据来源于岩石经过海王星时奇怪的集体运动；它们似乎在移动，就好像另一个质量是地球5到10倍的巨大物体在那里绕轨道运行。

天文观测台的搜索并没有发现这第九行星，但也没有证明它不存在。但去年9月，伊利诺伊大学芝加哥分校的科学家詹姆斯·恩温和达勒姆大学的雅库布·斯科茨发表了一篇论文，认为第九行星可能是一个黑洞，自宇宙诞生以来就一直围绕着它，现在正围绕着太阳转。他们意识到自己提出了一个具有挑衅性的建议，他们的理论不太可能成立，但他们希望科学家们能够敞开心扉，以不同的方式寻找第九行星，比如用伽马射线望远镜。

维滕又把这个想法向前推进了一步，他设想出了一个专门用来寻找第九行星的任务，其先假设第九行星是一个黑洞，并在“arXiv physics preprint server”上发表了他的论文。这项工作还没有经过同行审查。

这项拟议的任务依赖于 "突破摄星计划"（Breakthrough Starshot）的提议，即利用地球上的激光引导和驱动每个重量只有几克的超轻航天器。维滕提出，他们可以派出一千艘这样的航天器，它们的速度足够快，足以达到500个天文单位的距离（冥王星与太阳的距离平均约为40个天文单位）。这些航天器中的每一个都会把定时信息传回地球。其中一个航天器的时钟稍有变化，就会发出信号，表明它已经与微小黑洞的强大引力场相交。

超轻量宇宙飞船的概念，大概是在通往黑洞的路上。

那么我们应该开始建造这些飞船吗？不，还不是时候。维滕说，这项提议应该遵循望远镜的搜索规则或其他不太传统的搜索规则。而这并不容易。威滕写道：“尽管还有许多其他挑战，但在微型宇宙飞船中保持足够准确的时间可能是这个项目的最大障碍。”但是，美国宇航局（NASA）目前正在测试一个用于深空探测的原子钟，所以许多突破性进展即将实现。

对此我们感到很欣慰，因为如果仅用望远镜来搜索失败的情况下，我们还有一个寻找第九行星的备用计划。