黑洞與我們的距離，可能沒有你想象中那麼遠
藝術家想象中彗星被黑洞摧毀的模樣。新的研究表明，我們可以探測到這個假想黑洞的存在。圖片來源: M. Weiss
您可能聽說過第九行星——一個被認為存在於太陽系外圍的假想行星。可能它根本不是行星，而是一個小黑洞。新的研究揭示了探測這個假想黑洞的可能性，最早可能會在明年開始探測。
哈佛天文學家艾維·勒布和阿米爾·斯讓在一篇論文中提出了，有一種新方法可以用於探測太陽系外葡萄柚大小的黑洞，該論文已被《天體物理學雜志快報》接收發表。天文學家可以采用智利建設中的維拉魯賓天文台觀察黑洞：通過觀察黑洞的吞噬現象間接探測。
認為黑洞可能潛伏在太陽系外圍的原因與一組無法解釋的天文觀測有關。有些東西——我們不知道是什麼——似乎正在影響海王星軌道外的物體。一種可能的解釋是那裏存在一顆未被探測到的行星，天文學家稱其為行星九，質量在5到10個地球質量之間，位於距太陽400到800天文單位之間的拉長軌道上，其中1天文單位是地球到太陽的平均距離。最近，科學家提出了另一種解釋：這可能是一個類似質量的原始黑洞。
我們的太陽系內可能有一個古老的黑洞並不像聽起來那麼可怕。正如勒布向格木莫迪解釋的那樣，科學家認為黑洞可能是宇宙中存在暗物質的原因。如果是這樣的話，那裏應該有大量的黑洞，所以有一個黑洞被困在太陽系中的想法並不愚蠢。
“這顯然會非常令人振奮，因為我們近半個世紀以來一直在尋找暗物質的本質，”勒布在給格茲莫迪的電子郵件中寫道。“如果黑洞是暗物質，那麼僅在銀河系中就應該有50萬億個類似的物質，才能構成整個銀河系的質量，相當於一萬億個太陽質量。”
順便說一下，千萬億是1後面有15個0哦。
找到一個有葡萄柚大小事件視界的物體聽起來令人生畏，但這些巨大而沉重的物體可能會對周圍的環境造成嚴重破壞。這正是勒布和斯讓所指出的，因為假想黑洞應該會吸收偶爾出現的奧爾特雲天體，即彗星。
在黑洞的魔爪中，彗星逐漸接受了它的厄運，它會開始融化，因為它與該地區積聚的熱氣體產生相互作用。這個過程應該會產生可從地球探測到的輻射特征，科學家將其稱為吸積耀斑。
“我們的論文表明，如果行星九是一個黑洞，那麼居住在太陽系外圍的彗星——所謂的奧爾特雲——將會撞擊它，被其強大的引力潮汐摧毀，在黑洞吸積時快速產生耀斑，這一系列影響將在不到一秒鐘的時間內快速完成。”勒布告訴格茲莫迪。
如果彗星足夠大，它應該可以通過時空遺產項目（LSST）探測到，該項目將於明年在魯賓天文台實施。由於其異常大的視場，這台望遠鏡非常適合這項任務。天文學家對於他們應該在哪裏尋找第九行星或黑洞只有一個非常粗略的想法，但 LSST 將覆蓋一半的天空，並在10年的時間裏對每個地點進行824次重複訪問。
“如果9號行星是一個黑洞，我們預計在 LSST 開始觀測天空大約一年後至少會看到一些耀斑，”勒布說。
這並不是第一個提出潛在黑洞的提議。今年早些時候，高級研究所的物理學家愛德華•威滕提出了一項計劃，其中提出可以將數百艘航天器發送到外太陽系。它們敏感時鐘的變化將表明微小黑洞產生的強引力場的存在。這聽起來很酷，但勒布和斯讓的新提議更實用。