太阳系边缘真的存在第九大行星,而且它是一颗胡柚般大的黑洞吗?

最近有人惊呼,科学家们正在执行一个LSST搜索计划,让太阳第九大行星,隐藏在太阳系边沿的黑洞现身。那么如果这颗黑洞真的存在,地球有危险吗?

  • 这个说法当然有些惊世骇俗。

2020年5月,人们观测到了距离地球最近的一颗黑洞,坐落在望远镜座,隐藏在被命名为HR 6819的恒星系统,距离我们约1000多光年。人们发现它,并不是这个黑洞本身有任何蛛丝马迹,而是HR 6819三合星系统中可见的两颗恒星怪异的运行轨迹,它们围绕着一颗看不见的空间运行,由此科学家们认为这种毫无踪迹的巨大引力源只能是一颗黑洞。

经测算这颗黑洞的质量约太阳4倍。人们发现黑洞一般都是由于黑洞巨大引力,导致周边物质被吸引形成一个吸积盘,围绕着黑洞高速旋转,激发出明亮的可见光和高能射线。但这颗黑洞什么也没有,如果不是有两颗恒星受到牵引,就不会被发现。由此人们惊出了一身冷汗,如果在我们太阳系附近有这么一颗黑洞,悄无声息地靠近我们,而不被发现,那是一件多么可怕的事情啊。

黑洞是天体食物链的顶端,它可以通吃一切,哪怕逃逸速度达到光速,只要被它所捕获,也无可奈何地被吞噬。

由此可以认为,即便是1毫米的黑洞,靠近地球,也会把地球吃掉,并渐渐把太阳系吃掉。现在突然有人提出太阳系有一颗黑洞,如果这个黑洞真的存在,距离我们也就1光年左右,一下子把黑洞最近距离拉近了1000倍,我们还能活命吗?

  • 其实大家大可不必惊慌,我认为这只是一个噱头。

这则令人恐怖的消息源自一则报道,是美国“科学日报”网站7月12日发布了一则消息,说美国哈佛大学和黑洞倡议组织科学家开发出一种新方法,准备用于搜索太阳系外围区域黑洞踪迹,同时也能够确定理论假设中的太阳系第九大行星到底存不存在。

一直以来,一些人认为太阳系存在着第九大行星,甚至有一种理论认为,这个第九大行星是一颗葡萄柚大小的黑洞,其质量为地球的5~10倍。他们认为这个黑洞就存在于奥尔特云带。

所谓的奥尔特云带是科学家们对太阳系边缘地带的一种假设和猜想,他们认为在太阳系外围,有一个由数千亿甚至数万亿颗大大小小彗星组成的外壳,这个外壳成球状包裹着太阳系,距离我们约5~10万AU(天文单位,1AU约1.5亿千米)。

如果这颗黑洞真的存在于奥尔特云带,哈佛大学的研究团队认为,他们的LSST(未来时空异常调查)任务就能够观测到“吸积耀斑”,这样就能得出到底存不存在第九大行星的答案。所谓“吸积耀斑”就是如果真的有黑洞存在,巨大的引力会吸引那里的彗星撞向黑洞,从而发出强烈的能量闪光和射线。

  • 为什么这颗黑洞有胡柚大?

要弄清这个问题,就要先了解一下黑洞的简单知识。

黑洞是在极大引力作用下,自身缩小到史瓦西半径以内,从而形成了无限塌缩,所有质量无限的掉落到中心那个奇点上。奇点无限小,没有体积,因此如果以奇点来形容黑洞,那么黑洞是没有大小的。现在人们说的大小实际上是黑洞的史瓦西半径,是黑洞围绕着中心奇点形成的一个球状空间,任何物质只要掉落到黑洞的史瓦西半径里,都是有去无回,光也无法逃逸。

黑洞色史瓦西半径有多大呢?其遵循的公式为:R=2GM/C^2。这里R表示史瓦西半径大小,G为引力常数,M为天体质量,C为光速。引力常量取值约6.67x10^-11N·m^2/kg^2,光速准确值为c=299792458m/s。

根据这个公式测算,太阳史瓦西半径约3000米,地球史瓦西半径约9毫米。如果第九大行星真的存在,有地球质量5~10倍,而且是以黑洞的形式存在,其史瓦西半径就有45~90毫米。胡柚直径一般在75~95mm之间,因此这个黑洞有胡柚大小的比喻是恰如其分的。

  • 奥尔特云真的有黑洞,对我们有威胁吗?

黑洞最恐怖的力量就是引力。但任何物体的引力大小都遵循万有引力定律,这个定理表述为:F=GMm/r^2。其中F为引力大小,G为引力常量,M和m为引力相互作用之间大小物体质量,r为两个物体质点之间的距离。

由此,我们可以看出,引力大小是与质量乘积成正比的,与物体质点距离平方成反比的。就是说,质量越大,引力越大,距离越远,引力越小。引力大小只与质量和距离有关,与这个物体是一颗行星,还是一颗恒星,还是一颗中子星,还是一颗黑洞毫无关系。

那么黑洞为什么引力那么可怕,通吃一切呢?这是因为黑洞小,所有质量都集中在史瓦西半径那么一点点了,比如地球龟缩到9毫米,就可怕了,但这个可怕是在9毫米附近,而不是在地球半径的6371km这个位置,如果距离这个地球变成的黑洞6371km远的位置,引力就和现在是一样的。

因此如果在距离我们1光年的地方,真有1个质量为地球5~10倍的黑洞,也是不可怕的,它对于我们的影响还不如冥王星呢。距离地球才约5.25AU(0.000082光年)的木星,质量为地球的318倍,也照样是它转它的,我们转我们的,各走各的路。所以,这颗黑洞也会按照其公转速度围绕着太阳旋转,走自己的路,与我们毫不相干。

  • 真的会有这样一颗黑洞在太阳系边缘吗?

这种概率太小了。因为按照黑洞形成规律,形成黑洞要极大的质量压力,一般来说要太阳质量30~40倍以上的恒星,在演化末期发生了超新星大爆炸后,才有可能形成一颗太阳质量约3倍的黑洞,迄今为止,宇宙中还没有发现小于这个质量的黑洞。因此太阳这样质量的恒星都无法成为黑洞,地球质量只是太阳的33万分之一,即便地球质量的10倍也只有太阳质量的3.3万分之一,就更不可能成为黑洞了。

理论认为,在宇宙大爆炸初期,会有一些很小的原初黑洞,但迄今为止,并没有发现存在的证据。如果太阳系边缘地带真的有这么一颗很小的黑洞,那只能是宇宙大爆炸时的原初黑洞,这个黑洞经过不断吸积,渐渐长成了一个胡柚大。

但这种可能性是很低的,如果那里真的有一颗这样质量的黑洞存在,就会对那里及其附近的一些天体引起较大摄动,应该早就有所发现吧。

因此时空通讯认为,在所谓的奥尔特云带存在太阳系第九大行星,而且还是一颗黑洞的可能性微乎其微。

就是这样,欢迎讨论,感谢阅读。

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