第二颗太阳与“九号行星”

宋晨

第二颗太阳

根据长期以来的观测，宇宙中大多数恒星系统都被证实是由至少两颗以上恒星构成的。1984年，美国物理学家穆勒提出了太阳存在伴星的猜想——一颗遥远的红矮星或褐矮星以椭圆轨道绕太阳公转，并每隔大约2600万年进入奥尔特云（一个由冰微行星构成、包围太阳系的球体云团），扰动大量彗星进入内太阳系，造成地球上周期性的生物大灭绝。这颗被称为涅墨西斯星的伴星的存在至今未被证实，而奥尔特云似乎为寻找伴星提供了线索。

奥尔特云是包围太阳系的球状云团。

奥尔特云可以被理解为太阳系的边界，其到太阳的最远距离是地球到太阳距离的10万倍。构成奥尔特云的冰微行星在太阳微弱的引力束缚下，聚集成包围太阳系的球体。天文学家认为，如果太阳系迄今仅存在过一颗恒星，那么构成奥尔特云的物质的理论密度应该小于今天测量到的实际密度，而双恒星系统更强大的引力捕获作用，恰恰可以解释奥尔特云的这种“理论一实际密度差”。

如果能找到奥尔特云是被双恒星捕获来的证据，那么太阳系的形成理论将被改写，而且有助于回答有关地球生命起源的种种疑问。发源于奥尔特云的彗星为地球带来了生命之源——水，也导致了后来恐龙的灭绝。这颗帮太阳捕获了奥尔特云的伴星为何离开了，它又去了哪里？天文学家推测，这颗伴星当初被一颗经过太阳系附近的恒星带离了太阳，这种现象在年轻的恒星团中常有发生，同时奥尔特云的大部分物质也被剥离。今天，这颗可能存在的伴星或许已经漂泊到了银河系的某个我们不知道的角落。

“九号行星”

2006年，国际天文联合会正式将冥王星驱逐出行星行列，把它划为矮行星，八大行星的概念开始确立，但天文学家仍在致力于寻找未知的“九号行星”。有趣的是，天文学家对“九号行星”的所有模拟结果都颇为接近。一些模拟结果表明，这颗行星为大质量天体，体积为地球的2～4倍，质量约为地球的10倍，绕太阳公转一周需要1万～2万年。另一些模拟结果表明，该行星很可能是在约45亿年前被年轻的太阳捕获的一颗系外行星。当太阳和其他恒星一同在星团中形成时，恒星之间的位置并不固定，恒星经常彼此掠过。在相遇期间，太阳或许“窃取”了其他恒星的一颗或多颗行星，它们一起逐渐脱离了星团，并形成今天的太阳系。这似乎也与伴星理论不谋而合——如果太阳曾在一颗伴星的帮助下捕获了奥尔特云，那么也可能捕获“九号行星”。

“九號行星”可能是一颗小型黑洞。

在近几年的观测中，天文学家在遥远的外太阳系发现了一些在海王星轨道以外运行、拥有几乎相同近日点的奇特天体，这些天体被称为跨海王星天体（简称“TNO”）。一些天文学家认为，这些TNO距离海王星过于遥远，因此，影响这些TNO以极端轨道运行的应该不是海王星，而是质量为地球5～15倍的“九号行星”。“九号行星”或许远在冥王星轨道之外，它到太阳的距离可能是地球到太阳距离的数百倍。

另一种解释甚至认为。“九号行星”可能是一个原始黑洞。在宇宙大爆炸几秒后就会出现原始黑洞，但这个原始黑洞尚未得到证实。这种假设的依据来自光学引力透镜试验（OGLE）发现的引力异常。利用OGLE，天文学家监测天空并寻找微引力透镜事件：当像黑洞一样的大质量前景物体从背景物体（例如恒星）前方经过时，黑洞会像透镜一样扭曲并放大背景物体的光线。通过观察，科学家共发现6起微引力透镜事件，发生地点距离银河系中心约2.6万光年，与太阳到银河系中心的距离几乎一致。黑洞是非常致密的，一个约5倍地球质量的黑洞仅有柿子大小，它能将包括光线在内的一切物体吸入。如果太阳捕获了这样的黑洞，那么这颗黑洞也会影响TNO的轨道。

2022年，薇拉·鲁宾天文台将正式开始运行，其任务之一是寻找冥王星以外的外太阳系天体，我们期待届时能有更多关于“九号行星”的新发现。

薇拉·鲁宾天文台

薇拉·鲁宾天文台（又称大型综合巡天望远镜，简称“LSST”），以已故美国天文学家薇拉·鲁宾的名字命名，她证实了星系中存在暗物质。LSST位于智利北部科金博大区的伊尔佩恩峰，海拔2682米，紧邻双子星天文台和南方天文物理研究望远镜，于2014年8月1日开始修建，将于2022年1月正式开始为期10年的观测工作。

LSST搭载一片直径8.4米的主镜。2020年9月8日，LSST相机团队发布了首批3200万像素的数码照片，它们不仅是有史以来单次拍摄的最大图像，也是对相机焦平面的成功测试。LSST相机的焦平面包含32亿像素，每个像素宽约10微米，并且焦平面本身非常平坦，其变化幅度不超过人类头发宽度的十分之一，这使LSST相机可以产生分辨率非常高的图像。LSST相机拍摄的图像非常巨大，以至于需要378个4K超高清电视屏幕才能显示真实的完整尺寸。LSST相机的焦平面足以覆盖40个满月大小的天空，这将使LSST每隔几个晚上就能完成对整个南半球天空的全天成像。