我們的太陽係有八大行星，但有些科學家說可能還有第九大行星。這不僅是冥王星愛好者的觀點–有證據表明，在太陽系的黑暗邊緣還潛藏著一個巨大的未被發現的世界。現在，一項新的研究發現，外太陽系的怪異現象可以用修正的引力理論來解釋，而這也是暗物質存在的另一種觀點。

19 世紀，測量天王星軌道的天文學家注意到觀測結果與預測之間的一些不一致，並得出結論認為天王星受到了一個巨大的未知天體引力的影響。果然，海王星很快就因此被發現了。

2016 年，天文學家做出了類似的預測：根據柯伊伯帶中六顆冰冷天體的奇異軌道模式，一顆質量約為10 個地球的未知行星可能在暗中牽引著它們。來自其他天體甚至太陽傾斜度的進一步證據似乎加強了這個推測。

然而，其他科學家提出了其他解釋，包括行星之間的引力”碰碰車”互動、遙遠的岩石和冰盤，甚至是一個小型黑洞。現在，一個研究小組提出了一個更大膽的想法–修改重力理論本身。

這並不像聽起來那麼離譜。雖然牛頓的萬有引力定律很好地解釋了宇宙的大尺度結構和運動，但在某些情況下它確實存在不足。一個多世紀以來，暗物質一直是填補牛頓定律在我們的宇宙模型中留下的漏洞的首選。這種神秘物質被認為瀰漫在宇宙中，不反射或發射任何光線，只透過其強大的引力與常規物質相互作用。

儘管暗物質已被廣泛接受，但儘管許多實驗都在尋找它，但從未直接探測到它。有些科學家認為，我們可能需要調整牛頓萬有引力定律。例如，在低加速度時，萬有引力的作用可能比牛頓描述的更強，這樣就不需要暗物質了。這個模型被稱為修正牛頓動力學（MOND），最近在星團和150多個星系中發現了支持此模型的證據。

在一項新的研究中，理論物理學家將MOND 應用於尋找九號行星的資料集。根據他們的模型，如果MOND在起作用，那麼外太陽系中一些天體的軌道就應該在數百萬年中與銀河系的引力場保持一致。令研究小組驚訝的是，他們發現這些天體的軌道集群與太陽系的觀測結果完全吻合。

這項研究的合著者哈什-馬圖爾（Harsh Mathur）說：”這種吻合令人震驚。MOND確實能很好地解釋銀河系尺度的觀測結果，但我沒想到它會對外太陽系產生明顯的影響”。

雖然這項研究很吸引人，但研究小組承認資料集還很小，還有很多其他可能的解釋。同時，對暗物質和九號行星的探索可能還會持續下去。

「無論結果如何，這項工作都凸顯了外太陽係作為測試引力和研究物理學基本問題的實驗室的潛力，」這項研究的合著者凱瑟琳-布朗（Katherine Brown）說。

這項研究發表在《天文學報》。