天文學家認爲 微型黑洞可能每十年穿越我們太陽系

2019年發表的第一張黑洞影像,橘色的光輝是黑洞附近的吸積盤,它真正的本體是中間的黑色。如果黑洞沒有吸食物質,那它會完全隱沒在漆黑的太空環境裡,難以被發現。(圖/NASA)

2019年,包括中央研究院在內的國際科學團隊,發表了M87星系核心的黑洞可能影像。不過一項新的研究認爲,黑洞可能就在我們附近,如果宇宙大爆炸理論爲真,那麼或許三不五時就有微型黑洞穿越我們的太陽系,至少10年內會遇到一次。

太空網(Space.com)報導,在現今的宇宙理論中,宇宙起源於一場巨大的爆炸(也稱大霹靂),在幾秒內就從針尖小點,擴大到龐大的空間。一些研究人員認爲,在這個理論中,大爆炸後幾分之一秒內,超大的壓力可能會形成極微小的黑洞纔對,而且黑洞應該是相當穩定的,可能從宇宙誕生伊始,那些微型黑洞就會存在至今。

這個理論再繼續推衍,由於宇宙大爆炸之前有一個暴漲的過程,那麼微型黑洞可能平均分佈在宇宙各地,這樣說起來,每十年至少有一個黑洞會飛過太陽系。

如果這個理論是對的,那麼科學家應該可以檢測到太陽系內不尋常的微小引力扭曲。

如果天文學家能夠發現,並確認這種引力擾動的存在,他們也許能夠解開「暗物質」的謎團。在計算銀河系發展與銀河系質量時,研究人員發現與預測模型不相符的情況,如果要與觀測相合,那麼要納入「暗物質」纔可以。理論上,暗物質比我們的可見物質要多出許多,約佔宇宙中所有物質的六分之五。

目前科學界對暗物質的看法仍然衆說紛雲,許多研究人員認爲暗物質是未知粒子組成,但迄今爲止,還沒有辦法利用實驗證明可能是暗物質的新粒子。因此,有一派科學家認爲,暗物質可能是所謂的原初黑洞,它們自宇宙誕生之初就存在。

黑洞因其巨大的引力而得名,引力如此強大,甚至連光也無法逃脫。這也使得它可能在黑暗的太空中不會被發現。

幾十年來,天文學家已經偵測到了許多黑洞,多半是死亡的巨大恆星演化的結果,這種黑洞稱爲恆星級黑洞,通常約爲太陽質量五到十倍的恆星質量。

然而,星系中央也有黑洞,它們非常巨大,拉扯着星系裡所有的星球與物質,因此質量是太陽的數百萬到數十億倍。我們的銀河系中央,或是第一個調查的M87星系皆是這種黑洞。目前科學家對星系中間的超大質量黑洞來源也還沒有辦法說明,或許它們就是原初黑洞,之後因緣際會成爲星系核心,才因此巨大無比。

先前的研究表明,原初黑洞的質量可能很小,只有一顆典型小行星那樣大,也就是說,比太陽輕100 億倍。

加州大學聖克魯斯分校的理論物理學家莎拉·蓋勒(Sarah Geller) 說:「悻存至今的原始黑洞可能構成了大部分或全部暗物質。基於這個猜測,那麼其中一些肯定會不時穿過我們的家園。」

那麼,如果黑洞擊穿地殼、穿過大氣層或在月球上留下隕石坑會發生什麼事?蓋勒說:「這問題我們自己就問過,我們甚至思考過,如果這些微小的黑洞之一擊中人類會發生什麼事。」

「然而,人、月球,甚至地球,在浩瀚的太空中都是一個非常小的目標,黑洞直接撞擊它們的可能性很小。」

接下來的問題是,如何證明?蓋勒說:「原初黑洞的引力可能會在太陽系中物體的軌道上產生晃動,這些晃動足以讓我們測量」。