恒星核心中的微小黑洞

尽管至少到目前为止证据不多，但这可能解释了我们为何未能找到暗物质的原因。

你总得喜欢一份科学论文中包含这样一句话：“太阳是威力巨大的，毁灭它通常被认为是一个困难的问题。”这项研究并非什么恶棍的简明指南，而是探讨了太阳内部可能隐藏有一个黑洞，并且这是否会至今仍未毁灭太阳的可能性。

时不时地，科学家们会承认科幻作家是一些后来被证实具有科学价值的想法的发起者。从音乐中获取灵感，甚至是90年代的大热门，就较为罕见了。然而，正是歌曲《Black Hole Sun》(《黑洞太阳》)启发了Max Planck天体物理学院的Earl Bellinger博士开始思考这样的事物是否可能存在。

恒星黑洞是通过超新星爆炸将质量超过太阳25倍的恒星塌缩而形成的。Bellinger只需在标题中增加一个词，就可以得出“Black hole, (former) Sun”(《黑洞，(曾经的)太阳》)在科学上是正确的结论。相反，他召集了八位同事，一起寻找一颗显然正常的恒星内部是否可能有一个黑洞。

出人意料的是，他们认为答案是肯定的。

众所周知，黑洞具有极强的引力，甚至光都无法逃脱，因此，你也许会觉得它们的体积之大和闪耀无比显得有些不合逻辑。然而，类星体的亮度更高，它们的动力源是核心中的超大质量黑洞。

事实上，斯蒂芬·霍金甚至曾经提出太阳中心可能有一个原始黑洞。这个想法并未得到推广，但Bellinger和他的同事们已经探索了如果这个观点成立，那么星体将如何演化。

这项研究的背景是在大爆炸后的第一秒内形成了很多相对较小的黑洞，其质量与月亮或更小的物体类似。最小的黑洞会蒸发掉，但是那些与大型小行星大小相当的黑洞仍然存在，四处漂浮在宇宙中，这个想法在任何方面都绝对不可怕。

有可能这些原始黑洞的数量足够多，以至于它们至少可以解释宇宙中部分消失的暗物质。宇宙中大多数的黑洞都在恒星之间漂流，足够隐蔽我们还未能识别出一个，但如果有一个进入一个星体形成的气体云中，它可能最终会在星体的核心位置。

这个项目是为了确定如果这是真的会发生什么，如果是的话，是否会产生我们能检测到的效果。

研究总结到，质量小于小行星Psyche的黑洞，对外部没有明显的影响。尽管它们会消费恒星周围的区域，但受影响的区域如此之小以至于外部观察者永远无法区分有和没有这样的黑洞的恒星。

然而，在作者认为可信的质量范围的更大端，情况就不同了。黑洞会慢慢地像某种可怕的寄生物一样从恒星内部消耗它，关闭产生恒星能量的融合反应。这将导致恒星变暗，当同时代和质量相近的恒星发光(稍微)增强时。

如果太阳有一个黑洞，且其质量现在已经达到了太阳的百万分之一(大约是火星的三倍质量)，它将在一亿年内失去大约一半的亮度。然而，之后，恒星将变得更亮，因为黑洞吸积取代了核聚变作为其主要的能源。恒星将会过早地扩大成为一颗红巨星，并会显示出一些揭示其真正特性的差异。

对于这样一个星体来说，它会有比其他红巨星更多的表面氦，并且永远不会变得太大——太阳的情况是只扩大到水星的轨道，而不是接近地球那么大。

被称为红离散星的那一类恒星(比次巨星亮，但颜色也像红巨星那么红)是这种恒星的候选者，作者提出。如果是这样，它们应该与没有内部秘密的恒星振动得不同，这是未来的项目可以研究的。最终，这种恒星将会被消耗掉，变成一个裸露的黑洞，其质量比起初时候更大，但却比那些超新星爆炸后遗留下来的黑洞要小些。

具体的细节取决于初始的黑洞和其周围的恒星的质量，以及恒星中重元素(对恒星天文学家来说，金属就是重元素)的数量。论文考虑了各种情况，但有的可能性太多，无法全部考虑。

如果不仅检查恒星是否具有作者预测的那些区别特性，我们还可以通过寻找原始黑洞的证据来确定这样的黑洞星系存在的可能性。我们迄今为止检测到的四个黑洞合并事件中，有一个组分的质量足够小，可能来源于早期宇宙，但没有一个案例是清晰的。

我们还看到了许多由合适质量的对象引起的低质量微引力透镜事件，但是目前没有办法将大部分与自由漂浮的行星区分开来。

这项研究在《天体物理学杂志》上公开发表。

本文译自 IFLScience，由 BALI 编辑发布。