在几个世纪的观测之后，我们本地太阳系的地图已经绘制得相当详细。我们居住在内侧的岩石行星之一。接着是小行星带，两个气态巨行星，两个冰巨行星，然后是第二带，由许多较小的冰体组成。然而，研究人员开始怀疑，在太阳系难以穿透的外围区域，隐藏着一条看不见的巨龙。
通过扫描黑暗，天文学家们设法捕捉到了位于海王星遥远之外的未知区域的一些微光。而他们看到的景象却无法解释。研究人员本以为那里会是一片混乱——太阳系动荡形成后留下的散落碎片——但他们却看到了意想不到的秩序。遥远天体的轨道聚集在一起。它们最接近的距离在某个特定界线前就停止了，原因不明。在几种这样的模式中，许多科学家看到了某种看不见实体的作用。
“那里一定有更多的质量，”科罗拉多大学博尔德分校的天体物理学家安-玛丽·马迪根（Ann-Marie Madigan）说。
主流理论是，一颗可能比地球重十倍的巨行星——第九行星——扰乱了它较小的近邻。寻找这颗昏暗的“恶霸”的艰辛工作已经进行了一些年，随着时间的推移，替代性的想法也在涌现。例如，马迪根和她的合作者发现，一个巨大的较小物体的盘状结构可能产生相同的效果，《科学美国人》上周报道。其他研究人员则提出了相反的猜想，认为这个神秘的天体可能是一个垒球大小的黑洞。如果任何一方的猜想是正确的，并且没有大型天体可以找到，那么目前的望远镜搜寻可能会继续无果而终。在这种情况下，天文学家将不得不变得更有耐心，并可能更有创造力。
第九行星理论面临的一个挑战是，虽然它解释了天文学家今天观测到的奇怪轨道，但理论家们不确定如此巨大的行星如何在太阳系外围存在。太阳的引力随光线一起减弱，所以在那里形成的巨大行星应该会被经过的恒星带走。或者，如果它一开始靠近太阳然后向外漂移，又是什么阻止了它呢？“如果它是一颗行星，那它所处的位置就很奇怪了，”伊利诺伊大学芝加哥分校的物理学家詹姆斯·温（James Unwin）说。
但马迪根的模拟说服了她，她可以在没有第九行星的烦恼的情况下，获得那些奇怪的、集中的轨道。她说，当太阳系形成时，木星和土星应该将大量的行星碎片抛射到长而椭圆的轨道上，这些轨道 collectively 形成了一个未被探测到的、像垫圈一样的盘状结构，位于冥王星的范围之外。其他研究人员认为，那里任何天体的微小质量都应该在数学和建模上被视为四舍五入的误差，但马迪根发现，它们可能最终会累加起来。
当她运行太阳系的数字模型时，她发现，在遥远的过去，这个盘状结构可能在短时间内演变成一个锥形，然后又放松回一个“更蓬松”的盘状结构。根据今年春天发布的两个尚未经过同行评审的出版物，当这些系统中的尘埃落定时，它们会显示出引发第九行星假说的相同异常。“你可以解释外层太阳系中所有异常的现象，”马迪根说。“这句话我不是随便说的。”
尽管如此，她指出，她的理论也需要自己的一番信念。为了让这个盘状结构完全取代第九行星，它需要 20 个地球质量的物质，这是预测存在的剩余碎片的绝对最大值。“我们真的只是处于合理范围的边缘，”她说。
另一个团队提出了一个更小的盘状结构，它通过不同的机制运作。该论文的合著者、剑桥大学博士候选人安特拉尼克·塞菲利安（Antranik Sefilian）说，这个天体可以与第九行星共同承担外层太阳系的雕塑职责，从而缩小两者的理论尺寸。
无论是恰好定位的行星、一个特别巨大的盘状结构，还是两者的某种组合，天体物理学家们都越来越倾向于认为，在外层太阳系中发生了一些不太可能的事情。有些人比其他人更倾向于此。
去年秋天，温温与人合著了一篇论文，推测神秘质量可能是一个小小的黑洞，它是在宇宙形成时遗留下来的。虽然从未探测到过这样“原初”黑洞，但一项调查发现了一些间接证据，表明像第九行星质量一样的流浪行星或黑洞可能在银河系中游荡。温温推断，如果我们的太阳能捕获前者，为什么不能捕获后者呢？“这是一个疯狂的想法，”他说，“但并非不合理。”
在这些不完全不合理的想法中做出艰难的决定，很可能会落在天文学家身上。第九行星理论的有力倡导者迈克·布朗（Mike Brown）正在领导一项搜寻这一难以捉摸的天体的行动，这项行动随时可能结束这场辩论。他最近在推特上回忆说，就在上周，他在梳理天文数据时发现了一个看起来很有希望的点，尽管后来发现那只是他为了确保搜索过程正常而注入的一个模拟目标。
如果布朗什么也没发现，那么预计今年将拍摄第一批图像的新一代维拉·鲁宾天文台（Vera C. Rubin Observatory），可能会在五年内给出决定性的结论。由于它能探测到比现有望远镜更暗弱的天体，马迪根预计它将能够要么精确定位第九行星，要么开始绘制她理论中盘状结构内边缘的物体图。或者，它可能会发现足够多的新物体，使得今天观测到的模式重新回到混乱状态，从而不存在需要解释的谜团。
在所有现有望远镜调查都失败，并且维拉·鲁宾天文台运行多年后异常现象依然存在的极不可能的情况下，温温的原初黑洞理论可能会显得更加合理。理论物理学家和弦理论先驱爱德华·威滕（Edward Witten）上周预见到了一种未来，他发表了一篇预印本，描述了寻找绝对看不见的物体采取极端措施：派遣一支搜寻队。
受到旨在未来有一天将纳米探测器发送到最近恒星的宏伟项目“突破摄星”（Breakthrough Starshot）的启发，威滕对向各个方向喷射一群简单探测器的想法进行了数学计算，希望能有一个探测器在飞过黑洞时产生颤动。这些探测器将配备光帆，以大约十分之一光速的速度飞行（由强大的地球激光束推动），将前往理论上的黑洞区域的旅程缩短到大约十年。如果足够灵敏，这些探测器就能完成对外层太阳系质量的明确测绘，无论是行星、盘状结构、黑洞，还是以上所有。
本周发表的一项回应指出，一旦探测器离开太阳风的屏蔽范围，带电粒子的干扰可能会掩盖住任何黑洞的引力。然而，即使是那些习惯于进行宏大构想的人也承认，该计划必须首先克服一些更紧迫的障碍。预估开发发射基础设施的成本将至少达到五亿美元，而目前所需的激光和材料技术尚不存在。
“这是一个非常有趣的设想，”温温说。“然而，它的代价非常高昂。”
