天文學家發現海王星軌道外巨大天體的證據

在尋找行星這件事上，其實在其他恆星周圍找到行星，比在我們太陽系裡找行星還要容易一些。天文學家可以透過「凌日法」，也就是觀測行星經過其主恆星時，擋住了抵達地球或太空中望遠鏡的光線，導致恆星光度下降；或者觀察恆星因周圍行星繞行所產生的搖擺及其連帶效應。透過這些方法以及其他一些手段，過去幾十年來，我們已經發現了數千顆系外行星，然而太陽系內的行星數量依舊維持在八顆。

在太陽周圍尋找行星主要依靠兩種方法：直接在天空中目視觀測，以及觀察其他天體軌道的微小擾動。金星、水星、土星、木星和火星都是透過目視發現的。天王星是在1781年由天文學家威廉・赫歇爾發現的，當時他在一次觀測中注意到一個明亮天體相對於其他恆星的位置發生了移動，於是進一步仔細觀察。而海王星的發現，則是天文學家兼數學家於爾班・勒維耶注意到天王星的軌道與牛頓力學預測的軌道不同。他意識到這可能是因為天王星外還有另一顆行星影響了它的軌道，並預測出了這顆行星的位置。

不過，我們對太陽系內行星的探索或許還未結束。2015年，加州理工學院的兩位天文學家提出證據，指出海王星軌道外的六個天體聚集在一起，這表明它們可能受到了一個具有巨大引力的天體「驅趕」。儘管有人認為這種現象可能是統計異常或選擇偏差所致，但研究團隊認為，這些天體的運動可能是受到海王星軌道外一個巨大天體的影響。

在一篇新論文中，研究團隊研究了穿越海王星軌道的長週期天體，發現它們軌道距離太陽最近的點大約在15 - 30天文單位（AU），1天文單位是太陽與地球之間的距離。

研究團隊進行了模擬，試圖找出最能解釋這些天體軌道的原因。結果發現，包含海王星區域外一顆巨大行星的模型，比不包含這顆「第九行星」的模擬，能更好地解釋這些天體的穩定狀態。在模型中，研究團隊還考慮了其他變數，例如銀河潮汐和經過恆星的引力影響。

雖然這一發現很有趣，但分析結果並未縮小尋找這顆行星的範圍。幸運的是，我們可能不用等太久。研究團隊總結道：「令人興奮的是，這裡描述的天體動力學，以及所有其他關於第九行星的證據，很快將在薇拉・魯賓天文臺投入運營時接受嚴格檢驗。即將到來的這一探索階段，有望為我們揭開太陽系外圍的神秘面紗提供關鍵線索。」

這篇論文已釋出在預印本伺服器arXiv上，並已被《天體物理學快報》接受發表。