行星9实际上是原始黑洞吗？

 传统理论认为，第9颗行星——我们外层太阳系假设的第9颗行星——是迄今未被发现的行星，很可能在我们46亿年的历史中被我们的太阳系捕获天体。

    但是哈佛大学的天文学家们现在提出，行星9的轨道证据可能是数十年来暗物质谜题中缺失环节的结果。也就是说，假设的原始黑洞（PBH）大小不大于葡萄柚，并且质量是地球的5到10倍。

如何检测到它？

    在《天体物理学杂志快报》上接受发表的一篇论文中，合著者认为，观察到的极端海王星天体星团表明，某种巨大的超地球型天体位于我们太阳系的外缘。距离太阳的距离有超过800天文单位（AU）（地球与太阳的距离）。

    因此，作者认为，目前正在智利建造的独特的广域勘测望远镜（LSST），将使他们很快对行星9确实是原始黑洞（PBH）而非普通行星的可能性设置新的限制。如果存在，这样的原始黑洞（PBH）将需要新的物理学来解释，并对解决宇宙缺失质量或暗物质之谜的道路上大有帮助。

    论文表明，如果第9行星是一个黑洞，那么居住在太阳系郊区（在“奥尔特云”中）的彗星将对其产生影响，哈佛大学天文学系主任阿维·洛布（Avi Loeb）以及该论文的共同作者作者告诉我。他说，它们将被强烈的引力潮摧毁，并在吸积到黑洞的一秒钟内会产生可见的耀斑。对于足够大的彗星，LSST的8.4米光学望远镜可以探测到这种耀斑。

    该论文的第一作者、哈佛大学本科生艾米尔·西拉杰（Amir Siraj）在一份声明中指出，一旦在黑洞附近，小彗体就会因从星际介质中气体的背景加热而融化到黑洞中。

    作者计算出，在LSST运行后几个月内，他们能够探测到第一个这样的吸积耀斑。根据目前的LSST项目的进度，LSST计划于2021年首次亮相。

为什么选择LSST？

    西拉杰告诉我，LSST将以独特的灵敏度每周大约两次观测整个天空，这将是独一无二的。他说，我们计算出，小物体积聚到行星9黑洞上，产生的耀斑在LSST所在的光学波段附近最亮。而且由于行星9的位置未知，西拉杰注意到LSST如此迅速地勘测天空这一事实，可以最大程度地提高其捕捉耀斑的机会。

    作者说，这种短暂的增生耀斑将以每年至少几次的速度被发现，距离约为105 AU。他们希望能够在LSST运行的头两年内排除或确认行星9是否为原始的黑洞。

为什么我们自己的太阳系会有如此奇特的原始黑洞呢？

    仅凭它们在宇宙中的绝对数字即可。作者估计，我们的太阳系的引力至少捕获过一次原始黑洞，而且这种可能性很大。

这样一个奇异的黑洞的发现对物理学意味着什么？

    勒布说，原始黑洞的形成肯定代表了新的物理学。他说，在早期宇宙中，粒子物理学和宇宙学的标准模型无法预测形成原始黑洞的过程。如果行星9是原始黑洞，那么在我们星系中是否可能还有其他这样的黑洞？

    勒布说，如果是黑洞，仅在银河系中就应该有五十个像它那样的四方。勒布说，使用LSST寻找此类原始黑洞迹象没有任何损失。他说，在过去的四十年中，实验室搜索暗物质的搜索花费了数千万美元。勒布说：“我们的论文建议将LSST用作暗物质实验，以寻找原始黑洞而无需额外费用。”