
做太陽系有一個大,黑暗的第九行星在遠遠超出海王星軌道的地方嗎?
自2016年以來,許多天文學家都說這是可能的,指出了大量的證據重力深太陽空間中的來源。但是一篇新論文認為,這種重力來源不過是統計的幻影,這是夜空天文學家在哪裡指向望遠鏡的結果。這個假設的行星九的第一個物理(CK)暗示是一組具有相似軌道的太空岩石,似乎異常地聚集在一起。這些昏暗的,遙遠的,難以置信的對像在海王星以外的軌道軌道,被稱為“跨核對象”(tnos)。
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因為這些寒冷的小世界太陽系反映如此少量的陽光,它們傾向於融合到佔據了大多數天文學家注意的恆星和星系的較明亮的背景中,並且只有少數被發現和分類了。 (其中最著名的是被降級的矮星冥王星,它與許多tno cousins相比,它的旋轉距離太陽相對較近。)
但是在2016年,加利福尼亞理工研究所的天文學家康斯坦丁·巴蒂金(Konstantin Batygin)和邁克·布朗(Mike Brown)注意到,包括矮人行星塞萊特(Sedna)在內的六個TNO都具有長長的橢圓形和“怪異”軌道,朝著相同的方向朝向。奇怪的是,它們的內部或最遙遠的點比太陽遠遠超過了圍裙或最接近太陽的點。所有六個都在太陽系的大致相同的一側都有一個格言。在2016年發表的論文中天文學雜誌巴特金和布朗寫道,一個質量大約10倍的行星是地球,比冥王星更遠,沿著太陽周圍的較長的橢圓路徑可以解釋明顯的聚類。他們認為,隨著時間的流逝,它的巨大重力將把這六個TNO拉入它們的群集軌道上。
但是在這篇新論文中,2月12日發表給ARXIV數據庫,但尚未進行同行評審,大量的研究人員的合作表明,TNO並不是特別聚集 - 它們只是因為地球上指向其望遠鏡的位置而看起來這樣。研究人員取了14個已知的“極端”樣本(非常遙遠的軌道,屬於對行星九項研究影響最大的物體家族),並假設它們是大多數人看不見的大型對象家族的一部分,它們幾乎可以肯定是。然後他們分析瞭望遠鏡花在了多少時間上,指著天空的不同部分。他們發現,如果太陽系最外層邊緣上的所有TNO實際上具有相當均勻的分佈 - 從17%到94%的均勻均勻的情況下,天文學家可能會檢測到這一特定的物體集合。 (100%均勻的分佈將意味著TNO軌道在太陽周圍均勻隔開。)換句話說,極端的TNO(ETNOS)似乎是聚集的,但這僅僅是因為望遠鏡平均而言,他們將注意力集中在太空的那部分上。這種均勻的分佈將不符合第9個假設。
這種統計分析類似於民意測驗者一直在進行的腸道檢查。如果對數百名美國人的調查發現鄉村音樂是55%的人中最喜歡的類型,但隨後仔細研究數據表明,有40%的受訪者恰好來自納什維爾,那麼民意測驗者可能會調整數據以說明樣本如此之大,即樣本很大程度上朝著該國一個地區重量。通過這樣做,民意測驗可能會發現對鄉村音樂的巨大偏愛消失了。
夏威夷大學天文學家戴夫·托倫(Dave Tholen)在夏威夷的莫納·基亞(Mauna Kea)的山頂上使用斯巴魯望遠鏡搜索TNO,並且沒有參與研究,他說,對於任何人來說,數據仍然太少了,因為任何人都無法得出關於九個星球的任何堅定結論。
“我們有一個經典的情況,我可能會形容為'小數的統計數據'。一個發現不能與任何一致的軌道保持一致。 “在巧合的機會下降到一個令人信服的數字之前,您需要多少位對齊軌道?什麼是“對齊”?他們需要在彼此的10 [度]之內? 30 [度]? 90 [程度]?我自己仍然處於“有暗示的”階段。 ”
TNO的聚類表明,可能有一個行星在上面拉動,這是值得探索的假設。但是到目前為止看到的聚類並不是有力的證據。另一方面,新研究也不能排除九個星球。
托倫說,目前正在進行的努力將大大擴大已知TNO的目錄,並為有關該主題的任何主張提供更堅定的基礎。
他說:“進步緩慢。” “關於模擬調查的任何論文報告總是過時的,只要我們繼續觀察工作,它們就不會包括我們最新的天空報導。”
托倫(Tholen)說,他的團隊努力地統一地觀察天空,“特別是為了避免……偏見”,這是新論文論點的核心。
斯科特·謝潑德(Scott Sheppard)是一名天文學家,他在華盛頓特區卡內基科學學院(Carnegie Science Institution)研究TNO,並且是最早提議在遙遠的太陽系中可能存在一個大星球的研究人員之一,在很大程度上同意了托倫(Tholen)的看法。
他告訴Live Science:“我們只是沒有足夠的真正的遠處ETNO來對聚類有良好的統計論點。”
Sheppard指出,新論文忽略了某些經過充分研究的物體,例如Sedna,並說這使得結果變得更加令人信服。他補充說,所研究的新論文的一些物體可能受到海王星的重力的影響,使其成為研究第九行星的不良候選者。
Sheppard說:“我要說的是,我們需要將當前非常遙遠的ETNO的樣本量增加三倍,以便從這些物體軌道的角度具有可靠的統計數據。” “如果您沒有足夠大的樣本量,即使事物被強烈聚集,統計數據仍然與統一分佈保持一致,僅僅是因為樣本量太小。”
凱文·納皮爾(Kevin Napier),密歇根大學天文學家,新論文的首席作者,告訴科學雜誌他對論文的樣本量有所關注。納皮爾(Napier)告訴科學,他們方法的統計能力本質上很弱,只涉及14個對象,當智利敏感的Vera C. Rubin天文台於2023年在線時,它應該揭示出數百個新的TNO,這些新TNO可以向星球九個問題發出一些啟發。
最初發表在現場科學上。