如何到月球上找黑洞的弹坑

发布时间：2023-12-08 17:49:30 所属栏目：动态来源：DaWei

导读： 原始黑洞的想法是1970年代由霍金提出来的。那个时候，天文学家已经知道宇宙中存在两类黑洞，一类是盘踞在星系中心的超大质量黑洞，另一类是恒星到了生命的晚期，通过超新星爆发坍塌而成的恒

原始黑洞的想法是1970年代由霍金提出来的。那个时候，天文学家已经知道宇宙中存在两类黑洞，一类是盘踞在星系中心的超大质量黑洞，另一类是恒星到了生命的晚期，通过超新星爆发坍塌而成的恒星量级黑洞。但是霍金认为，还应该存在第三类黑洞，这类黑洞非常古老，诞生于宇宙早期。

因为物质密度的涨落幅度是随机的，可大可小，所以原始黑洞的大小范围很广，其体积可以小到一个原子，或一只篮球，大的有一座高山，甚至一颗小恒星……不过，由于涨落幅度越小，发生的概率越大，所以原始黑洞越小，数量就越多。

当然，也有少数幸运者，不仅没有蒸发变小，还通过吞食周围的物质，渐渐壮大起来，日后成了超大质量黑洞的种子。这可以解释超大质量黑洞的起源。因为倘若没有“种子”，有些超大质量黑洞似乎无法在宇宙诞生至今的时间里长成现在这般大。

黑洞在蒸发到最后一刻，会以爆炸的形式结束其一生。由于黑洞蒸发是一个极其漫长的过程，我们不可能指望在有生之年看到大质量黑洞蒸发掉。但是，质量小又古老的原始黑洞，我们倒是有机会目睹它们临终的那一刻。所以，观察到黑洞的爆炸，也就证实了原始黑洞的存在。

也许最吸引人的想法是，神秘的暗物质可能就是这些原始黑洞。天文学家是为了解释星系中一部分失踪的质量，才提出“暗物质”这一概念的。他们原先设想，暗物质是一种全新的物质，由一种新粒子组成。但到目前为止，探测暗物质粒子的努力一直受挫。于是有人提出，如果原始黑洞能够解释星系中那部分失踪的质量，那么“暗物质”就是一个多余的假设。这样做的好处，一是你不需要任何新粒子;二是原始黑洞的来历我们是清楚的。

此外，令人鼓舞的是，近年来引力波探测技术的提高，也提高了发现较小质量黑洞的可能性。目前激光干涉仪引力波天文台(LIGO)探测到的质量最小的黑洞，只有太阳质量的2.6倍。如果LIGO探测到比太阳质量小的黑洞，那将是原始黑洞存在的有力证据。因为我们不知道还有什么其他机制，可以制造出这么小的黑洞。如果ligo探测到的黑洞足够大，它们可能会吞噬恒星，这意味着它们的引力会更强，因此它们可能会在宇宙中形成一个巨大的漩涡。

这样的弹坑会有多大呢?这取决于原始黑洞的大小。某些质量的原始黑洞可以事先排除：太小的，现在都已经蒸发掉了;太大的呢，也可以排除，因为大质量的原始黑洞过来的话，早就把月球整个儿吞下去了。亚利内维奇和卡普兰考虑了那些处于中间的黑洞：大约是一颗小行星的质量，在10^16到10^19千克之间，但半径仅有一个原子大小。

首先，这是因为“一个原子大小”指的仅是黑洞在事件视界以内的部分，但我们知道，黑洞引力的作用范围远远大于事件视界。其次，黑洞的密度是月球的100万倍，它穿过月球时，就像子弹穿过一张纸，几乎没有任何减速。这样，它与月球碰撞，溅射出来的物质会被抛得很高，因为黑洞密度高，质量大，动能就很大。所以黑洞穿过月球时溅射物覆盖面积(弹坑)将远远大于黑洞自身的截面积。

（编辑：52站长网）

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