人类从未停下探究世界的脚步。
了解地理的人，或许能够很快说出太阳系中八大行星的姓名；但假如年纪更大些的，应该还有“九大行星”的形象：作为从前末位的冥王星，在 2006 年被科学家“踢出”行星队伍，并界说为矮行星——那些太阳周围轨迹上近似球形的天体，其无法清空地点轨迹上的街坊，一起也不是卫星。
而对行星的界说，也被新确立为：环绕太阳旋转，能在本身引力作用下构成近似球形，而且地点轨迹除了自己的卫星外没有天体。在曩昔十几年里，地理学家们锲而不舍地寻找着下一颗“第九行星”。
最近一项研讨标明，第九行星或许现已被观测到，仅仅现在还躲藏在美国宇航局（NASA）的凌星系外行星巡天卫星——TESS 的观测数据中。
研讨人员标明，在太阳系的深处如同埋伏着某种巨大的东西，其扰乱了海王星邻近的一些库珀带岩石轨迹。部分地理学家以为它是一颗行星，其质量大约是地球的 5 倍，他们将其称之为“第九行星”。不过，找到这个“埋伏者”的进程非常困难且缓慢，好消息是，NASA 巡天卫星的勘探数据合作软件的数据核算推动了地理学家的作业。
图 | 八大行星——从太阳向外依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星（来历：Pixababy）
行星探究望远镜的”晋级”
TESS 是 NASA 的“探究者方案”太空望远镜之一，其间心成像载荷由麻省理工学院规划和制作，在 2018 年 4 月发射升空之后就开端了它的查找行星之旅。
TESS 选用凌日法——运用行星对恒星光源的遮挡来勘探系外行星，它长期地凝视着天空，寻觅由咱们与恒星之间绕行的行星所引起的弱小的、有规则的星光下降（即凌日）；一起，从恒星变暗的程度也能估测出行星相关于恒星的巨细。
它一方面首要查找太阳系外行星，以企图为人类寻觅潜在的“第二地球”；另一方面也凝视着太阳系内的各个天体。但关于行星查找望远镜来说，寻觅非常悠远的行星和去找相对较近的行星完全是两码事。
由于，关于第九行星来说，勘探它的凌日是不或许的——它底子不会在 TESS 和太阳之间经过。而且，单次曝光也无法显现出像第九行星那样弱小的物体。可是，TESS 长期凝视天空的办法能够和一种被称为数字寻找（Digital Tracking）的地理学技能相结合，然后得到一些新的启示。
图 | 第九行星或许已被 TESS 发现，但 NASA 还不知道（来历：NASA）
为提醒凌日现象时间短的骤降，TESS 拍照了很多张同一视界下的相片。假如研讨人员将这些图画堆叠起来，含糊的物领会变得更亮，然后暴露出本来躲藏的物体。
由于第九行星是一个移动的天体，因而仅仅把图画堆叠在一起并不一定能提醒该行星。那么研讨人员就需要做出一些猜测，才干核算出天体的预估轨迹，然后将曝光排序到估量方位的中心，再次堆叠图画。
研讨人员标明：“为了发现轨迹不知道的新天体，咱们我们能够去测验一切潜在或许的轨迹！”
运用数字寻找技能只需将图画，以及轨迹和视差校对（TESS 在地球上具有高度椭圆形的轨迹，因而视界在移动时会发作偏移）输入到软件程序中，然后静候成果即可。这听起来如同漫无目的，但实际上却很或许行得通——“老一辈”的哈勃太空望远镜就现已运用数字寻找技能来发现海王星以外的一些天体。
是否有满足的算力
假如说，研讨人员能够估测出第九行星或许的运转轨迹，那么科学家面对的下一个问题便是——TESS 是否有满足强壮的才能去勘探。好在这也有一种测验办法。
模型标明，第九行星的外表亮度（即从地球上看到的亮度）在 19 ~ 24 之间。一些已知的绕海王星轨迹运转的天体，其在这个规模内有显着的动摇，包含 Sedna（20.5~20.8），2015 BP519（21.5）和 2015 BM518（21.6）。
因而，该团队运用数字寻找技能处理了上述三个方针中的每一个，而且发现尽管一切这三个方针能被显现为很含糊的图画，但却仍然能够在这样低分辨率晶体的图画中被辨认出各自的特色。
图 | 上部为估计的勘探功率；下部从左到右则依次是 Sedna、2015 BP519 和 2015 BM518 的猜测方位视界内的堆叠图画（来历：Research Notes of the AAS）
假如说，TESS 能清楚看到在这个量级规模内的任何物体。研讨人员剖析称：“这在某种程度上预示着它也应该能清楚看到第九行星，乃至说第九行星的相关观测数据或许现已存在于 TESS 的数据中——仅仅人们没有找到它。”
但问题是，这种勘探与核算办法其实和暴力破解暗码的穷举法非常相似，研讨人员必需要测验一切或许的轨迹，这样一来就有必要进行很多的核算。“不知道是否有人还能供给剩余的超级核算机？”研讨人员恶作剧道。
不同声响：老九也或许是个“黑洞”
在本年的早些时间，英国杜伦大学的物理学家 Jakub Scholtz 与美国伊利诺斯大学的 James Unwin 提出：人们至今未能发现所谓的“第九行星”，或许由于它不是一颗行星，而是一个原初黑洞（primordial black hole）；其直径或许不到 5 cm，但密度极高，正与地球相同绕着太阳运转。
原初黑洞（又称为太初黑洞），是一种设想的黑洞类型。这类黑洞不是由大质量恒星的引力坍缩构成的，而是来历于世界前期大爆炸暴升时物质的超高密度。尽管到现在为止，并没有一点依据能直接支撑原初黑洞的存在，但此前有多个研讨指向：原初黑洞或许是普遍存在的。
其间一个重要的研讨便是由波兰华沙大学建议的光学重力透镜试验（Optical Gravitational Lensing Experiment，简称 OGLE）项目，其方针是依据引力透镜效应来寻觅世界中的漆黑物质。依据广义相对论，引力透镜效应便是当布景光源宣布的光在引力场（如星系、星系团及黑洞）邻近经过期，光线会像经过透镜相同发作曲折。
大都引力场都是巨大的，它或许是一整个星系乃至是星系团，但 OGLE 研讨进程中观测到的多个成果指出：有些引力场或许并没有星系那么大，而且离太阳系的间隔或许非常近。这些物质密度非常高，质量是地球的 5 倍左右。
这些物质究竟是什么？现在的研讨还未能对此作出判别，而其间一个重要的猜测便是：原初黑洞。或许正是它在银河系的规模内形成了引力透镜效应。
图 | 或许是原始黑洞的第九行星（来历：NAGUALDESIGN; TOM RUEN/WIKIMEDIA COMMONS）
Scholtz 和 Unwin 正是依据 OGLE 的观测成果，将原初黑洞与第九行星联系了起来。他们标明，假如 OGLE 观测到的引力透镜事情是原初黑洞形成的，那么被太阳系捕获的原初黑洞也或许让太阳系边际的星体呈现轨迹反常。
而地理学家追逐第九行星的原因，也是由于这些反常现象：在太阳系的边际有个柯伊伯带，里边遍及着由岩石和冰块组成的星体。柯伊伯带上有的星体个头很小，简单遭到邻近大行星的引力搅扰，但其间还有许多运动非常独立的星体，它们的轨迹大不相同。一些星体乃至是绕太阳公转，另一些的轨迹具有偏心率极高（很扁的椭圆），还有一些轨迹平面上翘，与黄道面构成了明显的夹角。
要发生这样的作用，一个海王星或是“降级”了的冥王星都是远远不够的。因而，地理学家提出了一个假定，一定有其它的大质量星体在某个当地暗中发力，也便是一向被寻找至今的第九行星。
总而言之，不论是现已存在于 TESS 数据中心的第九行星，仍是有科学家猜测的原始黑洞，这都代表着人们在广袤世界时间保有的好奇心，以及对星斗大海孜孜不倦地寻找。
-End-
参阅：
https:///tess-may-have-already-spotted-the-mysterious-planet-nine
https:///s/614441/is-planet-9-actually-a-primordial-black-hole/
