有些”霍金星”可能捕獲併吞噬黑洞 我們如何才能找到它們 ?
黑洞以吞噬任何太靠近的東西而聞名,但它們會被整個吞下嗎?一項新的研究表明,恆星有可能捕獲非常小的黑洞,並將它們保存在恆星核心。甚至可能有辦法找到這些恆星,如果有的話,它們可以幫助我們了解難以捉摸的暗物質。
黑洞有幾種有據可查的形式–有從恆星死亡中誕生的黑洞,也有潛伏在大多數星系中心的超大質量怪物。但長期以來,人們一直認為,在宇宙大爆炸後的最初幾秒鐘裡應該已經產生了大量的黑洞,而且它們可能仍在宇宙中漂移。雖然我們基本上看不到它們,但我們仍然可以透過它們對周圍物質的引力影響來推斷它們的存在–如果這聽起來很耳熟,那麼你聽到這些”原始黑洞”是暗物質的有力競爭者可能就不會感到驚訝了。
當然,確認隱形物體的存在是一件棘手的事情,但它們可能會透過與其他物體的相互作用而自我暴露。已故的著名理論物理學家史蒂芬-霍金(Stephen Hawking)本人是第一個提出這種觀點的人,他認為在非常罕見的情況下,新形成的恆星可能會捕獲質量與小行星差不多的小型原始黑洞。
黑洞會沉入恆星中心,但不會摧毀它的宿主。當恆星在內部進行核融合反應時,強大的能量會向外流動,這種壓力會使恆星不會自我坍縮。但這也會限制為中心假想黑洞提供能量的氣體數量。
這是一個引人入勝的想法,但這真的意味著兩者可以和諧共處嗎?在這項新研究中,馬克斯-普朗克天文物理研究所(MPA)的科學家利用黑洞的不同起始質量,模擬了這些所謂”霍金星”的演化過程。令他們驚訝的是,”霍金星”比之前想像的更加穩定,而且幾乎不可能從外部識別出來。
研究報告的第一作者厄爾-帕特里克-貝林格說:”中心藏有黑洞的恆星壽命會出奇地長。我們的太陽中心甚至可能有一個和水星一樣大的黑洞,而我們卻毫無察覺。 “
不過,天文學家也許有辦法偵測到擁有黑暗心臟的恆星。黑洞會在恆星內部深處產生不同的對流模式,這有可能透過一種稱為星震學的技術被發現。從本質上講,這涉及研究聲波如何穿過恆星並影響其表面亮度。
發現霍金星的意義將是巨大的。這項發現將首次證實原始黑洞的存在——如果它們真的存在,那麼我們就可能突然找到暗物質之謎的答案,而這正是宇宙學面臨的最令人困惑的難題之一。
這項研究的作者馬特-卡普蘭(Matt Caplan)教授說:”我們有充分的理由認為,霍金星在球狀星團和超微矮星系中很常見。這意味著霍金星可以成為檢驗原始黑洞是否存在以及它們作為暗物質可能發揮的作用的工具。 “
這項研究發表在《天文物理學報》。
編譯來源:ScitechDaily