原始黑洞與地球的碰撞黑洞是宇宙中一個可怕的存在
,據(jù)外媒報道,在很多人眼里,黑洞是宇宙中一個可怕的存在它們極其黑暗,引力很強,似乎有某種不祥的含義
如今,天體物理學(xué)家提出了一種假設(shè)的黑洞類型:原始黑洞這種黑洞不是恒星坍縮形成的,而是在宇宙初始時刻形成的,充滿了我們現(xiàn)在的宇宙
那么,這樣一個古老的怪物沖向地球的幾率有多大呢一位天體物理學(xué)家計算了這個
誕生于大爆炸。
早期的宇宙狂野而復(fù)雜,與我們今天生活的溫和宇宙大不相同在大爆炸的最初時刻,宇宙經(jīng)歷了劇烈的相變雖然科學(xué)家們已經(jīng)初步了解了大爆炸前幾分鐘的物理現(xiàn)象,但在此之前發(fā)生的事情一直籠罩在神秘之中
要形成黑洞,需要一些極端的條件,比如恒星在生命的最后一刻坍縮在宇宙誕生的最初幾秒鐘,恒星并不存在,但可能存在形成黑洞的合適條件原始黑洞的形成只需要將大量的物質(zhì)或能量填充到足夠小的空間中
在宇宙遙遠的過去,在我們尚未探測到的未知宇宙中,可能只是有一些條件讓原來的黑洞充滿了整個宇宙這些黑洞可能有不同的質(zhì)量,這取決于它們的形成條件可是,幾十年來,科學(xué)家們一直未能找到原始黑洞,這逐漸削弱了人們對它們的興趣直到最近,我們終于有了一個高效的探測工具——激光干涉儀引力波觀測臺
當LIGO第一次探測到黑洞碰撞產(chǎn)生的引力波時,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)這些黑洞的質(zhì)量非常奇怪,每一個都是太陽質(zhì)量的幾倍這種質(zhì)量范圍很難通過傳統(tǒng)的恒星黑洞合并來實現(xiàn),因為這種合并事件必須足夠頻繁,才能形成這種規(guī)模的黑洞因此,最初的黑洞回到了天文學(xué)家的視野
尋找最初的黑洞。
至于早期宇宙的各種過程,如果有某種奇特的機制可以產(chǎn)生黑洞,它不僅會產(chǎn)生幾個黑洞,而且會充滿整個宇宙事實上,宇宙中可能有足夠多的原始黑洞,這至少可以作為解釋暗物質(zhì)的一部分天文學(xué)家估計,神秘的暗物質(zhì)占宇宙所有物質(zhì)的80%以上
在最近發(fā)表在預(yù)先打印的數(shù)據(jù)庫arXiv上的一篇論文中,科學(xué)家們假設(shè)宇宙中可能存在數(shù)量驚人的小黑洞他們將如何改變
其實黑洞并不是100%黑的,會因為霍金輻射而失去質(zhì)量霍金輻射是發(fā)生在黑洞事件視界中的一個復(fù)雜的量子力學(xué)過程,它允許一些粒子和輻射逃離黑洞黑洞越小,質(zhì)量損失越快不到1億噸的黑洞——比典型的小行星略輕,在當前的宇宙時代將失去大約一半的質(zhì)量對于更大的黑洞,在目前的宇宙年齡,由于霍金輻射,只會損失少量的質(zhì)量
每個星系中的小黑洞總數(shù)取決于星系中暗物質(zhì)的數(shù)量和每個黑洞的大小但是,不管怎么劃分,在不同的星系中應(yīng)該有很多小黑洞
而且,這些黑洞跑得非??旄鶕?jù)計算機模擬和星系動力學(xué)觀測,暗物質(zhì)的速度超過每秒160公里以這樣的速度,一個小行星質(zhì)量的黑洞可以在幾周內(nèi)覆蓋木星和地球之間的距離那么,我們應(yīng)該害怕這些黑洞會撞擊地球嗎
原始黑洞與地球的碰撞。
如果一個小行星大小的黑洞撞擊地球會發(fā)生什么簡單來說就是:災(zāi)難黑洞會像加熱的刀子刺穿黃油一樣刺穿我們星球的表面另一方面,黑洞會立即開始減速,因為它會與地球的引力相互作用穿過事件視界后,任何原子或分子都會從已知的宇宙中溜走,再也看不到了視界是黑洞的邊界,在這個范圍內(nèi),任何東西,甚至光,都無法逃脫
在最好的情況下,黑洞將從地球的另一邊離開,留下幸存者來清理混亂在最壞的情況下,黑洞會降落在地球的核心,在那里地球的引力將足以讓黑洞開始進食最終,黑洞會吞噬我們整個星球
幸運的是,根據(jù)本文的計算,黑洞登陸地核的概率相當小。
另一方面,地球和黑洞的相遇會導(dǎo)致另一個不愉快的結(jié)果:升溫在穿過地球的過程中,黑洞會積累物質(zhì),吸積會產(chǎn)生熱量當一個小行星質(zhì)量的黑洞撞擊地球時,釋放的最終能量與一顆1公里寬的小行星撞擊所釋放的能量差不多6500萬年前,一顆如此大小的小行星撞擊地球,導(dǎo)致恐龍滅絕
幸運的是,黑洞碰撞可能非常罕見根據(jù)本文的計算,在最樂觀的情況下,一次碰撞可能十億年左右才發(fā)生一次因此,我們不必太擔心所謂的黑洞撞擊地球
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