寻找第九颗行星的情节变得复杂了

哈耶萨鲁亚源

一个艺术家对柯伊伯带物体(KBO)的印象，它位于我们太阳系的外缘，距离太阳惊人的40亿英里。鸣谢:美国宇航局

（）据凯斯西储大学：两位理论物理学家报告说，激发寻找第九颗行星的相同观察结果可能反而是太阳系内一个修正的引力定律的证据，该定律最初是为了理解星系的旋转而开发的。

研究人员凯斯西储大学物理学教授哈什·马图尔(Harsh Mathur)和汉密尔顿学院物理学副教授凯瑟琳·布朗(Katherine Brown)在研究了银河系对外太阳系物体的影响后做出了这一论断——如果引力定律受一种称为修正牛顿动力学(或MOND)的理论支配的话。

蒙德提出艾萨克·牛顿著名的万有引力定律在一定程度上是有效的。也就是说，当牛顿定律预测的重力加速度变得足够小时，MOND允许一种不同的重力行为接管。

MOND在银河尺度上的观测成功是一些科学家认为它是“暗物质”的替代物的原因，暗物质是物理学家用来描述一种假设的物质形式，它具有引力效应，但不会发出任何光。

“蒙德非常擅长解释银河尺度的观测，”马图尔说，“但我没想到它会对外太阳系产生显著影响。”

他们的工作最近发表在天文学杂志上。

“惊人的”排列

马图尔和布朗之前已经研究过蒙德对星系动力学的影响。但在天文学家于2016年宣布太阳系外围的少数物体显示出轨道异常，可以用第九颗行星来解释之后，他们开始对MOND的更多局部效应感兴趣。

轨道特性之前已经导致了历史性的发现:海王星是通过其对附近物体轨道的引力牵引而被发现的，水星的微小进动提供了支持爱因斯坦广义相对论的早期证据，天文学家最近利用轨道动力学推断出我们星系中心存在超大质量黑洞。

布朗意识到蒙德的预测可能与激发寻找第九颗行星的观察结果不一致。“我们想看看支持第九行星假说的数据是否会有效地排除MOND，”她说。

相反，马图尔和布朗发现MOND精确地预测了天文学家已经观察到的星团。他们认为，几百万年后，外太阳系中一些物体的轨道会被拉向银河系自身的引力场。

当他们将行星九数据集的天体轨道与银河系自身的引力场进行对比时，“这种对齐是惊人的，”马图尔说。

作者警告说，目前的数据集很小，任何数量的其他可能性都可能被证明是正确的；例如，其他天文学家认为轨道特性是观测偏差的结果。

“不管结果如何，”布朗说，“这项工作凸显了外太阳系作为测试重力和研究基本物理问题的实验室的潜力。”