各位不要驚奇,還真有一個(gè)黑洞朝著地球飛來,當(dāng)然這個(gè)GRO J1655-40是一個(gè)雙星系統(tǒng),因此只要觀測雙星中的那顆恒星就知道這個(gè)黑洞飛到哪里了,但圍觀群眾可不這么覺得,假如是一個(gè)獨(dú)立的黑洞,周圍啥都么有,我們能觀察到它飛到哪里了呢?萬一這是要往太陽系,這可如何是好? GRO J1655-40雙星系統(tǒng)黑洞是一種什么樣的天體?這是天蝎座方向一個(gè)距離地球約11000光年的雙星系統(tǒng),一顆F光譜的恒星(比太陽大),另一顆是一個(gè)小質(zhì)量的黑洞,正以110千米/秒的速度沖向太陽系。這種怪異天體誕生方式一般早先是一個(gè)雙星系統(tǒng),然后另一顆恒星質(zhì)量比較大,發(fā)展比較快,過早的從主序星進(jìn)入紅巨星,隨后超新星爆發(fā),中心誕生了黑洞, 而后期伴星也漸漸發(fā)展的巨星,恒星內(nèi)部超強(qiáng)的輻射壓逐漸戰(zhàn)勝引力,直徑膨脹,成為紅巨星,漸漸落入黑洞的引力范圍,成為其吸積盤中物質(zhì)的來源。而黑洞在這個(gè)過程會(huì)以及各方式影響伴星:
盡管黑洞看不到,但可以通過觀測伴星的異常計(jì)算出周圍黑洞的質(zhì)量,從而達(dá)到了解隱藏在伴星背后的“魔鬼”的真相! 假如一個(gè)裸奔的黑洞正在前往太陽系,我們能發(fā)現(xiàn)嗎?黑洞有幾個(gè)特征供我們研究,這也就是著名的黑洞無毛定理,我們能拿到的參數(shù)最多只有三個(gè),分別是:
電荷這個(gè)參數(shù)就不用看了,即使有我們也無法測定,角動(dòng)量在沒有確定黑洞位置以及其他附加影響之前,我們也無從談起,唯一能讓我們感知的就是質(zhì)量!那么質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生哪些附加影響呢?
兩者產(chǎn)生的機(jī)理是不一樣的,但本質(zhì)都是由質(zhì)量引起,吸積盤需要周圍有塵埃物質(zhì),當(dāng)然最好就是吞噬恒星物質(zhì),這樣的吸積盤會(huì)比較“明亮”,因?yàn)槲镔|(zhì)量大,而且本來就是高能物質(zhì)。假如這顆流浪黑洞運(yùn)行到星際空間,周圍物質(zhì)及其稀疏時(shí),就很難根據(jù)吸積盤來發(fā)現(xiàn)了,因?yàn)樗l(fā)出的X射線實(shí)在太微弱,那么就只能根據(jù)另一個(gè)方式來感知黑洞了。 銀心黑洞的X射線耀斑 引力透鏡,這是廣義相對(duì)論中引力彎曲光線的事實(shí)反映,但這有一個(gè)前提要求,黑洞處在背景星系或者恒星和地球中間,此時(shí)我們方可以通過引力透鏡來觀測。黑洞是高致密天體,因此它形成的也是強(qiáng)引力透鏡,背景目標(biāo)變化是比較明顯的。 引力透鏡原理,當(dāng)然當(dāng)然并不只是原理圖,現(xiàn)實(shí)中我們也觀測到了大量的引力透鏡現(xiàn)象。 哈勃太空望遠(yuǎn)鏡獲得的21個(gè)強(qiáng)引力透鏡圖像數(shù)據(jù)。每幅小圖中心橘黃色的是前景透鏡星系,圍繞著透鏡星系的藍(lán)紫色結(jié)構(gòu)是背景萊曼alpha發(fā)射體的多重圖像。當(dāng)然您肯定發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題,即上圖中的透鏡體都是星系,那么前景是黑洞時(shí)效果會(huì)如何呢? 就如上圖這個(gè)效果,當(dāng)然我們不可能看到中心的黑斑,因?yàn)榫嚯x遙遠(yuǎn),但效果大致如此?;蛘呓嵌群线m的話,則能明顯看到愛因斯坦環(huán)。 引力透鏡是我們發(fā)現(xiàn)裸奔黑洞的唯一方法,假如背景中沒有任何天體,而且黑洞經(jīng)過的區(qū)域無法形成吸積盤的X射線輻射,那么我們可以認(rèn)為,這個(gè)黑洞在影響太陽系之前我們是無感的,它偷偷的摸到太陽系附近,我們都不會(huì)知道。 黑洞會(huì)哪種方式影響太陽系?假如我們真的一路上都一無所知,那么到太陽系附近的時(shí)候我們也能發(fā)現(xiàn)端倪了,畢竟能稱得上黑洞的,質(zhì)量至少也是太陽的3倍以上,如此質(zhì)量出現(xiàn),引力擾動(dòng)影響非??捎^的。
這可以理解,太陽系附近天體都只有數(shù)光年,一個(gè)太陽質(zhì)量3倍以上的天體闖入,猶如小石頭丟進(jìn)池塘,影響是可觀的。
彗星每年都很常見,隔三差五的都會(huì)有幾顆,但肉眼能觀測到的極少,假如某個(gè)時(shí)間段,比如數(shù)年內(nèi)肉眼可見彗星大大增加,或者史無前例的大型彗星出現(xiàn),甚至比哈雷彗星都要明亮,那么我們可以保證,奧爾特云內(nèi)肯定有一個(gè)大物件出現(xiàn)了,在哪里,根據(jù)這些彗星的來源軌道計(jì)算下引力擾動(dòng)的方向,大致就可以確定位置。 海爾-波普彗星
這比較能說明問題,因?yàn)槲镔|(zhì)密度增加,而且距離也近,因此吸積盤觀測的機(jī)會(huì)大大增加
首先還是大量彗星,此時(shí)影響內(nèi)行星或者直接撞擊的概率大大增加,因?yàn)榭乱敛畮У男⌒行敲芏让黠@要高出不少,很大的概率是,此時(shí)的地球?qū)?huì)遭受一波行星形成以來的第二波撞擊(第一波是地球形成時(shí)清理軌道小行星時(shí)的撞擊),生命應(yīng)該在此時(shí)已經(jīng)滅絕。
太陽系邊緣,太陽的引力已經(jīng)罩不住了,黑洞在接近太陽的過程中,會(huì)和太陽的引力影響形成雙星系統(tǒng),但黑洞質(zhì)量遠(yuǎn)超太陽,因此這次主動(dòng)的就是太陽了,實(shí)力所然,太陽不得不低頭。 比較有可能的是構(gòu)成上圖這種雙星運(yùn)動(dòng)模式,太陽系成為伴星黑洞的雙星系統(tǒng),外行星會(huì)徹底被奪走,距離太陽比較近的內(nèi)行星可能會(huì)被太陽保留,但也有可能被甩出太陽系軌道成為流浪行星而逃出生天,因?yàn)榱粼谶@個(gè)星系中,超強(qiáng)輻射即可致死,而且黑洞會(huì)慢慢吞噬物質(zhì)。 最終的結(jié)局尚難預(yù)料,可能會(huì)形成未定的雙星系統(tǒng),也可能繼續(xù)靠近被慢慢吞噬,但估計(jì)應(yīng)該會(huì)發(fā)生在太陽的紅巨星階段。 |
|