太阳系|太阳系“后院”藏着一个“葡萄柚”黑洞?天文学家试图借此探寻宇宙诞生之谜

大爆炸中诞生的黑洞会改变我们对宇宙的看法 。 就拿我们所生存的太阳系来说 , 天文学家心中就一直有个疑问:会不会有黑洞“潜伏”在太阳系的边缘?
如果这种猜测正确 , 那将是一个非常惊人的发现 。 原始黑洞会为我们研究宇宙初期提供一个新的视角 。 或许 , 我们还能由此发现那种把星系聚集在一起的神秘物质——暗物质 。 这些年来 , 宇宙学家为找到它们 , 一直在努力探索 , 可没准它们的身影就在人类自己的“后院”呢?
在外太阳系的巨行星之外 , 有着一片广阔而荒凉的空间 。 大多数天文学家认为 , 那里有许多像冥王星一样的小型冰天体 , 一些团队也在研究那里具体有哪些矮行星 。 在研究过程中 , 有专家开始怀疑 , 或许那里潜藏着一个大东西——一颗比地球质量大好几倍的行星 。
一些人认为 , 这可能是“第九行星” , 因为其引力改变了周围一些小型冰天体的轨道 。 但同时 , 人们又对它的存在感到些许困惑:这么大一颗行星是如何在离太阳这么远的距离形成的?英国杜伦大学理论天文学家雅各布·朔尔茨说:“可以肯定的是 , 那里有一个具有一定质量的物体 , 但现有的观察无法确定那个物体的真实身份 。 ”他甚至大胆猜测 , 它或许是一种更奇特的存在——一个在大爆炸中形成的原始黑洞 。
原始黑洞或可让观测疑团一目了然
黑洞的时空区域非常扭曲 , 从而产生了不可抵抗的引力 , 没有事物可以躲过这种引力 , 甚至光都不行 。 1915年 , 爱因斯坦提出了广义相对论 , 预测会有黑洞的存在 。 整整100年后 , 人们首次探测到了它们:激光干涉引力波天文台(LIGO)在引力波里探测到了两个黑洞通过撞击合并后产生的微弱波动 。
从那以后 , LIGO又探测到了好几十次黑洞的身影 , 其中很多都是意外发现 。 先前 , 按照理论推断 , 根据对于周围物质的影响 , 黑洞可以划分为两大类:
最大的是在宇宙各大星系中心发现的超大质量黑洞 。 通过与其他黑洞的融合 , 超大质量黑洞逐渐变成庞然大物 , 它们的质量是地球的数百万甚至数十亿倍 。
第二类是恒星级黑洞 。 它们诞生于大质量恒星死亡时的超新星爆发中 , 其中离地球最近的超新星爆发发生在1000光年外 。 恒星级黑洞的重量一般在5至15个太阳质量之间 , 大多数天文学家认为LIGO能发现这种黑洞 。

太阳系|太阳系“后院”藏着一个“葡萄柚”黑洞?天文学家试图借此探寻宇宙诞生之谜
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▲激光干涉引力波天文台(LIGO)在美国列文斯顿的部分引力波探测装置 (LIGO官网)
在2015年的一次黑洞撞击事件中 , 两个碰撞的黑洞质量分别是35个和30个太阳质量 。 随后的探测又提供了更多不同的黑洞质量 。 GW 190814信号探测到一个大黑洞和一个小黑洞 , 大的有约23个太阳质量 , 小的只有约2.6个太阳质量 。 GW190521则发现了85个太阳质量的黑洞和66个太阳质量的黑洞相撞 。

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