近十几年来,天文学家在太阳系边缘发现了一批极其诡异的外海王星天体,著名的天文学家康斯坦丁·巴蒂金和迈克尔·布朗发现,这些冰冷小天体的轨道并没有随机分布,而是以一种非常不可思议的方式“聚集”在一起,就好像是被某个看不见的巨大引力源强行“聚拢”了一样。
通过严密的计算机引力模拟,科学家得出结论:在距离太阳极远的地方,大约 400 到 800 天文单位,极可能存在一颗质量为地球 5 到 10 倍的“第九大行星”。
全世界的望远镜都在疯狂寻找这颗巨大的行星,但找了将近十年,一无所获,它如果是颗行星,即使再暗,也能反射微弱的太阳光,或者发出自身的热辐射,没理由完全隐形。
2019 年,物理学家雅各布·舒尔茨和詹姆斯·昂温提出了一个震惊四座的假说:如果第九大行星根本不是一颗由岩石和冰组成的行星,而是一个黑洞呢?
这完美解释了为什么我们看不见它:因为它根本不发光!
但是宇宙中怎么会有这么小的黑洞?
这绝不是恒星死亡坍缩形成的,这种小黑洞被称为原初黑洞。
在大爆炸发生后的最初几分之一秒内,宇宙极其致密且炙热。根据量子涨落,某些区域的物质密度如果恰好比周围高出一点点,这些区域就会在自身引力下直接坍缩成黑洞。这些黑洞与恒星无关,它们是宇宙诞生时的“化石”。
如果第九大行星真的是一个原初黑洞,它的体型会有多大?
假设它的质量是地球的 5 倍,代入公式计算,它的史瓦西半径只有大约 4.5 厘米,也就是说这个潜伏在太阳系边缘的“怪兽”,如果真的存在,它的视界大小仅仅相当于一个葡萄柚,或者一个棒球!
假设这个疯狂的假说成真,距离我们大约几百个天文单位的地方真的有一颗 5 倍地球质量的“棒球黑洞”,它会把地球吸进去吗?
完全不会,黑洞不是宇宙吸尘器。
在物理学中,引力就是引力。5 倍地球质量的黑洞,其产生的宏观引力,和一颗 5 倍地球质量的普通行星是完全一模一样的。只要你不靠得极其极其近,它就是一个完美的轨道天体。它老老实实地绕着太阳公转,甚至可以说是一个非常“乖巧”的太阳系成员。
但如果你真的驾驶飞船靠近它,那将是极度致命的。
虽然它质量只有 5 个地球,但因为它被压缩在棒球大小的空间里,你越靠近它,引力梯度就越陡峭。如果你飘在它附近 1 米的地方,你脚部受到的引力将比头部大数万倍,你会被瞬间拉扯成一根面条。
太阳系边缘充满了冰冷的彗星和暗物质。当这些物质偶尔落入这个“柚子黑洞”时,会在它极其微小的周围形成一个高温的吸积盘,爆发出极其微弱但高能的 X 射线闪光。
有科学家提出,我们应该利用地球上的超级激光阵列将探测器加速到光速的 10%,让它们像天女散花一样飞向太阳系边缘,由于黑洞质量极大且体积极小,当探测器飞过它附近时,其轨迹会因为黑洞的强引力发生微小的偏折,通过监测这些微型探测器的飞行信号时间差,我们就能精准锁定这个隐形黑洞的位置!
除了太阳系原生的原初黑洞假说,还有一种更具破坏力的可能:一个游荡的恒星级黑洞,突然闯入太阳系。
在银河系中,大约游荡着 1 亿到 10 亿个孤立的恒星级黑洞,它们像幽灵一样在星际空间中穿梭,如果有一个这样的恒星级黑洞,比如 10 倍太阳质量,直接穿过太阳系,后果将是毁灭性的:
如果它从太阳系外围穿过,它的巨大引力会彻底搅乱奥尔特云,将数以十亿计的彗星像雨点一样砸向内太阳系,地球将面临长达数百万年的彗星轰炸。
如果它穿过行星轨道区域,强大的引力弹弓效应会直接将木星、土星甚至地球“踢”出太阳系,成为冰冷的流浪行星;或者直接破坏地球的轨道,让我们坠入太阳。
但请不要恐慌,因为宇宙实在太过于空旷了,恒星之间的距离是以光年为单位的,根据概率统计模型的严密计算,一个恒星级黑洞近距离穿过太阳系的概率,大约是每千亿年才会发生一次,考虑到我们宇宙的年龄才仅仅 138 亿年,这种事在人类文明的尺度上发生的概率无限趋近于零。
既然太阳系内目前确认没有黑洞,那么真正的“怪物”离我们有多远?
在很长一段时间里,我们认为最近的黑洞是 3000 多光年外的麒麟座 V616,但就在 2022 年底,欧洲空间局的盖亚空间望远镜打破了这个记录,天文学家发现了一个名为 Gaia BH1 的黑洞,它距离地球仅有 1560 光年。
这是一个极其安静的黑洞,质量大约是太阳的 9.6 倍,它不像我们常看到的那种疯狂吞噬物质、喷吐着明亮射流的活跃黑洞。它处于“休眠”状态,完全不发光。
科学家是怎么找到它的?
因为它有一颗伴星,一颗像太阳一样的恒星,这颗恒星似乎在绕着一个看不见的“虚空”公转。通过追踪这颗恒星极其微小的轨道晃动规律,天文学家利用牛顿万有引力定律,精确地“倒推”出了这个隐形幽灵的质量和位置。
1560 光年,在动辄百万光年的宇宙尺度上,这简直就是我们的“后院”,但对于人类目前的航天技术来说,哪怕是以光速飞行,单程也要 1560 年,这是一个让人绝对安心的安全距离。