世界热头条丨【新说】有迹象表明,太阳系内可能存在一个微型黑洞,体积非常小

2023-06-22 10:35:48     来源 : 个人图书馆-本溪老刘azr7z5

小洋美学路 2023-06-21 18:57 浙江

前言

宇宙的奥秘令人惊叹,我们从纪录片或者新闻中不断地看到各种科学家在各自的领域做出惊人的发现。而黑洞这种最强大的天体,引起了我们的极大兴趣,毕竟它们无情地吞噬任何进入其“事件视界”的物质,每个人都对它们充满了好奇和敬畏之心。令人惊讶的是,也许在我们离地球最近的地方,就隐藏着一颗迷你黑洞,那么它是怎样被发现的,它的存在又对我们有哪些影响呢?从下面的文章中我们可以了解到。


(资料图片)

迷惑的柯伊伯带

太阳系中有很多小行星,它们的质量十分微小,由岩石或冰构成的小天体在运行轨道上很容易被附近天体的引力干扰。人们通过对太阳系的观察,发现了“柯伊伯带”这个现象,来自这个带子的小天体比较奇特,它们的轨道是由一个偏心率极高的椭圆轨道围绕着太阳公转,并且轨道平面与黄道面之间夹角;从近日点来看,它们受到了一个强引力源的作用。

通过这个现象,科学家很快就推测出了一个未知天体的存在,这个天体的质量是地球质量的5到20倍,运行轨道与太阳之间的距离在200到800天文单位之间,它位于太阳系的外缘,影响着“柯伊伯带”这些小天体的行动(如下图所示,橙色轨道显示了未知天体的位置和运行轨迹,黄色轨道为海王星的轨道)。然而,一开始天文学家都认为这个东西是一颗大行星,即所谓的传说中的“第9行星”,但是这个猜测很快就被证明是错误的。

(1)未知天体的猜测

在充分的计算和观察后,科学家开始质疑为什么会有这样一个未知的天体影响着“柯伊伯带”里这些小天体。如果这个天体真的存在,它和太阳系统有很多相同的属性,包括轨道和密度等,科学家提出了一个猜测,那就是“第9行星”可能是由流浪的天体直接被太阳系统捕获到的。在研究“柯伊伯带”和小行星的轨迹时,发现了更多位于太阳外的小行星,这些行星都受到了同样的影响。

(2)第9行星未被发现的可能原因

然而,在过去的十年里,科学家并未真正发现“第9行星”,他们遍历了大片的天空,观测没有发现什么,或者说要么“第9行星”不在那里,要么它被太阳和其他天体遮挡了。对于极其遥远的区域,这种搜索显然非常困难。在很长一段时间里,所有的外太阳系天体观测都将必须在干涉的夜晚完成,观测必须在经过月亮的每个时期完成,以确保没有反光干扰。对于一些高级观测设备,这样的观测时间已经足够短了。

引力经过反演现“原初黑洞”

在考虑了太阳系存在这样一个“第9行星”的推论后,科学家确定了一些潜在的位置。然而,尽管他们积极搜索,这颗新型行星仍然未被捕获。这时,有科学家开始研究突出的柯伊伯带和小行星轨迹之间的联系。此时就有专家提出了一种想法,认为这个未知天体可能会是一颗黑洞,即使这样一个想法听起来很天真。

(1)黑洞的存在和定义

在天文学中,黑洞是一种非常特殊的天体,其所具有的质量足以创造出强大的引力作用,并引起周围物质的完全吞噬。黑洞通常有这样的特征:它们对外部世界一无所知,不发光,只有当其他物体接近到极端的程度时,才能通过视觉和引力波测量到。黑洞的中心是一个非常稠密和小的区域,所以黑洞通常被描述为一个点。

(2)原初黑洞的定义

理论上说,黑洞的形成需要超过三个太阳质量,这个数值会随着星团质量的改变而变化,暂称为“临界质量”。比临界质量稍小的星体,会形成中子星,比临界值大的将形成黑洞。原初黑洞可能在宇宙大爆炸后被形成。考虑一个极端精密的星云,在一些小区域内,物质密度极大,重力作用会将其拉成一团球形物质。如果这个团体的质量超过了临界质量,这个点就会形成黑洞。此时,物质开始萎缩并塌缩到黑洞的中心,当物质被塌缩时,它会释放出大量的重力能,这个过程是放出了极大的能量的,当前认为这个过程可以用引力波辐射的形式进行。

(3)迷你黑洞的存在

迷你黑洞是一种小型的黑洞,其质量在10^(-8)到太阳质量的数千倍之间。在宇宙诞生之初,如果某个区域的物质密度极大,就有可能导致物质因为引力坍缩而直接形成黑洞,这种黑洞就是迷你黑洞,也被称为原初黑洞。

考虑到黑洞可以通过引力吞噬周围的物质,科学家开始考虑这个“第9行星”可能是一个迷你黑洞。如果这个想法成立,那么这颗黑洞的体积将非常小,大概在5厘米的半径范围内,而且它会围绕着太阳公转。

迷你黑洞对地球的影响

那么,即使迷你黑洞存在,它对地球有什么影响呢?对于一个半径比5厘米还小的黑洞来说,只要距离稍微远一点,它就不会向我们造成任何威胁,因为引力与距离的平方成反比,黑洞的引力强度是这样的。只要黑洞距离地球高达数百天文单位,它就不会对地球造成任何影响。并且,即使黑洞存在,它也将沿着一个稳定的轨道运动,所以我们无需担心。

结论

黑洞是宇宙中最神秘、最强大的存在之一,迷你黑洞作为一种特殊的黑洞,虽然到目前为止尚未被直接探测到,但是天文学家现在已经有了足够的数据来推测它们在太阳系中的存在,而且它们可能就在我们的附近,如“第9行星”所在的地方。如果迷你黑洞真的存在,它们对地球的影响是微乎其微的,不必过于担心。黑洞仍然是一个神秘的领域,我们需要继续研究它们了解更多的信息。

(来源:百度,见https://mbd.baidu.com/newspage/data/landingsuper?context=%7B%22nid%22%3A%22news_9597538751495822996%22%7D&n_type=1&p_from=4)

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