第九行星存在的证据可能依赖于选择偏差

我们发现的海王星外天体的轨道并非随机分布,但这是因为行星的引力在驱使它们,还是我们在特定的地方寻找,这意味着我们主要找到具有特定轨道的天体。图片来源:TomruenCC-SA-4.0
一组科学家声称,有关“第九行星”存在的说法的依据受到了质疑,他们使用的数据不具代表性。然而,那些主张在太阳系外围存在一个巨大物体的人坚持自己的观点。
有一个额外的物体围绕太阳运行,但几乎不受太阳加热,这种想法是一个旧的,许多科学家都试图证明这一点。然而,天文学界直到 2016 年才真正开始认真对待它。加州理工学院的迈克·布朗教授,其推特账号为@plutokiller表彰他为减少行星数量至八颗所做出的贡献,以及康斯坦丁·巴蒂金教授证据表明,六个海王星外天体 (TNO) 的轨道聚集在一起,仿佛有什么东西在驱赶它们。两人提出,那个东西是一个质量是地球 5-10 倍的物体,我们至今还未发现它。
此后的证据一直不尽相同。一方面,直接观测第九行星的努力取得了进展空手而归另一方面,到目前为止,更多的TNO已发现其轨道与第九行星的牵引一致。
然而,怀疑论者争论过我们只在天空的一小部分区域寻找 TNO,因此我们发现的 TNO 似乎有相似的轨道也就不足为奇了。我们只能在它们靠近太阳最近点时才能看到大多数 TNO,这从一开始就使样本产生偏差,即使没有搜索到有限的区域。布朗和巴特金试图帐户虽然在对海外天体进行调查时已经发现了这些偏见,但并不是每个人都相信他们成功了。
密歇根大学博士生凯文纳皮尔一个大型多机构团队研究了 TNO 搜寻研究的天空部分。他们特别考虑了三个搜寻项目,这三个项目共发现了 14 个 TNO。
在即将发表的一篇论文中行星科学杂志(预印于arXiv.org) 纳皮尔和合著者报告称,TNO 的探测与望远镜的观测位置(并且可以在不受干扰的情况下进行深入观测)的关系比与任何遥远的引力影响更大。
这些发现并不能完全排除第九行星的存在。我们需要大量的外星天体样本来证实或否定它。相反,我们有一些可以按照人们先前的想法进行解释的东西。纳皮尔认为这使得第九行星的存在变得没有必要,但巴蒂金并不认为这会带来任何改变。
纳皮尔告诉科学杂志他说,聚类“是我们观察的位置和时间的结果。没有必要用另一个模型来拟合数据。” 巴特金不同意这种观点,他说纳皮尔的工作无法区分聚类和随机的 TNO 分布。
如果纳皮尔是对的,那么第九行星理论并不是唯一一个被抛弃的理论。行星质量也曾有人提出过这个想法。虽然听起来很惊人,但它可以解释为什么我们没有发现它,但如果没有聚类需要解释,这个想法也是不必要的。
找到足够多的 TNO 来解决这个问题,这是建造维拉·鲁宾天文台的原因之一,该天文台计划于 2023 年投入使用。Starlink 许可。我们可能只需要耐心等待。