月球那么大的黑洞,是指的月球那么大质量的黑洞?还是月球那么大体积的黑洞?如果是月球那么大体积的黑洞,那么它的质量将达到大约数百个太阳那么大,一旦这样的黑洞进入太阳系,我们的太阳系将会被彻底摧毁 。但如果是月球质量那么大的黑洞,就可能会相当的“有趣”,而且多半没能力吞噬太阳 。
但无论是哪种情况,要理解这类事情,得知道关于黑洞最让人不可思议的一点就是黑洞的事件视界,这是黑洞与任何别的天体的本质区别 。
黑洞的事件视界
所谓事件视界(event horizon),指的是处于黑洞某个半价范围内的任何事件或者说粒子,需要超越光速才有机会逃脱,由于我们不认为这些粒子有机会超光速,因此任何粒子一旦进入黑洞的事件视界的引力范围内,就再也无法逃脱了 。从旁观者的角度看,这就是黑洞的吞噬作用 。
图示,黑洞的事件视界,注意这是以光速为边界来设定的,但对于远小于光速的其他运动粒子,它们同样可以被黑洞捕获,并围绕黑洞运行,就像地球围绕太阳运行一样,但是否会坠入黑洞之中,则和多种因素有关系 。
不过就吞噬恒星而言,也不必一定要黑洞才能进行,在天文学上著名的Ia型超新星就是太阳这类恒星旁边如果伴随得有一颗白矮星,那白矮星就会从旁边的恒星上吞噬气体,直到超过临界质量因此发生非常精确的超新星大爆炸 。但如果是黑洞在恒星旁边吞噬气体,则不会发生什么超新星大爆发,虽然在这个过程中还是会爆发一些射线什么的,这是因为粒子被黑洞吸引的时候,通常是螺旋型盘绕的方式逐步向黑洞内坠落,而越靠近黑洞,粒子的旋转速度越快,彼此摩擦非常夸张,以至于伴随有大量的能量被释放出来 。下面来看两张图,一张是白矮星的吸积盘,一张是黑洞的吸积盘 。
下面这张来自电影《星际穿越》,这个黑洞吸积盘的特效,被认为是迄今最符合科学的黑洞吸积盘的表现 。当然黑洞吸积盘并非只有这一种 。之所以会有这类夸张的视界效果,还和黑洞造成的引力透镜现象密切相关,黑洞会扭曲光,除非真的是一片空无,否则能够捕获各种粒子和光的黑洞,将会呈现出各种奇特的天文学景观,这是变相的黑洞不黑的情况 。
下面这张图显示的则是计算机模拟中超大质量黑洞的吸积盘 。
超微型黑洞
上面我们谈到的通常都是大质量黑洞,一般来说是不会到处乱跑的,它们自身就是一片星际空间的中心,其他事物都得围绕着它旋转 。而对于超小型黑洞呢?比如题主言中的仅有月球质量那么大的黑洞呢?这类黑洞有可能在星际空间中自由游荡,慢慢成长吗?也许有,但这类游荡中的黑洞,万一闯入太阳系,对我们有多大威胁呢?
对于这样的可能性,科学家们还真的进行过评估 。
- 质量在十亿吨级别的黑洞:这类黑洞大约不到原子核大小,这样的黑洞即便闯入太阳系,甚至直接闯入地球,也不会把地球给吞噬殆尽,它只会在地球上留下一个穿过地球的针状孔道,大概会引发一场全球性的4级地震 。但也就到此为止了 。科学家们甚至估计,每一千万年就可能有这样一次碰撞,这类超微型黑洞,通常被称为原初黑洞,它们是宇宙诞生初期形成的 。但原初黑洞的寿命可能是有限的,它们最终会全部挥发殆尽 。
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