原始黑洞可能会淹没宇宙。一个能击中地球吗？

原始黑洞可能会淹没宇宙。一个能击中地球吗？

一位艺术家描绘的物质围绕黑洞旋转。

黑洞听起来很可怕——黑暗、强大、不祥。而现在，天体物理学家又制造了一些东西：原始黑洞，在宇宙最早的时刻形成，淹没了当今的宇宙。

那么，这些远古怪物之一会游荡到地球上的可能性有多大？一位天体物理学家已经计算过这些数字。

诞生于大爆炸

早期的宇宙是一个狂野而复杂的时代。与我们今天居住的温和的宇宙大不相同，大爆炸的最早时刻以激进的相变、基本元素的分裂和其他疯狂事件为标志。虽然科学家们了解最初几分钟的物理学，但在那之前发生的事情却笼罩在神秘之中（以及一堆复杂的数学）。

你需要一些非常极端的条件来形成黑洞——比如，一颗恒星在生命的最后灾难性时刻自我坍缩。在宇宙存在的最初几秒钟内，恒星并不存在，但可能正好有形成黑洞的合适条件；你所需要的只是将大量物质或能量塞进一个足够小的体积中。

在宇宙遥远过去的未知和未知的范围内，条件可能恰到好处地让原始黑洞充满宇宙，这些黑洞可以有任何质量，这取决于它们的形成条件。但几十年来，人们对原始黑洞的兴趣逐渐减弱，因为对它们的搜索结果空空如也——也就是说，直到我们有了激光干涉引力波天文台

当 LIGO 探测到第一次黑洞碰撞时，黑洞的质量相当奇特；每个都是几十个太阳质量。这个质量范围很难通过标准的基于恒星的黑洞的合并来实现，因为合并必须过于频繁以至于不可信）。因此，不知不觉中，原始黑洞又回到了聚光灯下。

黑暗的相遇

关于早期宇宙过程的事情是，如果有某种奇异的机制可以产生黑洞，它不会产生一些——它会用它们淹没宇宙。事实上，可能有足够多的原始黑洞在宇宙中漫游，至少可以解释一部分暗物质，暗物质占宇宙物质总量的80%以上。

假设一大堆小黑洞正在涌入宇宙，他们会怎么样？

值得庆幸的是，黑洞并不是 100% 黑色的，它们会通过霍金辐射失去质量，霍金辐射是黑洞事件视界的复杂量子力学过程，允许一些粒子和辐射逸出。它们越小，它们失去质量的速度就越快。小于大约 1 亿吨的黑洞——比典型的小行星略轻——在当前的宇宙年龄内将失去大约一半的质量。由于霍金辐射的工作方式，比这更大的黑洞只会损失一小部分质量。

每个星系中小黑洞的总数取决于你想用它们解释多少暗物质，以及每个黑洞有多大。但是，无论你如何切片，都有很多。

而且每一个都很快。根据计算机模拟和对星系动力学的观察，暗物质的速度超过每秒一百英里。以那个速度，一个小行星质量的黑洞可以在短短几周内覆盖木星和地球之间的距离。那么我们应该害怕吗？

运行数字

如果一个小行星质量的黑洞撞击地球会发生什么？简而言之，灾难。黑洞会像热刀切黄油一样刺穿我们星球的表面，但由于它与地球的引力相互作用，它会立即开始减速。任何与事件视界相交的原子或分子（或人）——黑洞的边界，没有任何东西，甚至光，都无法逃脱——只会从已知的宇宙中溜走，再也看不到了。

在最好的情况下，黑洞会从地球的另一边离开，让幸存者清理烂摊子。在最坏的情况下，黑洞会进入我们星球的核心，在那里它的引力足以让黑洞开始进食。最终，它会吞噬我们的整个星球。

值得庆幸的是，根据论文中的计算，黑洞在地球核心定居的可能性相当小。黑洞实在是太快了。

另一方面，我们的星球与黑洞相交会导致另一个令人不快的现实：加热。在穿过地球的过程中，黑洞会吸积物质，而吸积会产生热量（与为活动星系核提供动力的热量相同）。小行星质量黑洞的撞击最终会释放出与一公里宽的小行星撞击所释放的能量大致相同的能量。

你知道，恐龙杀手。

幸运的是，黑洞碰撞可能很少见。根据该论文的计算，在最“乐观”的情况下——按照科学家的标准是乐观的，也就是说，银河系中的黑洞数量最多——每十亿年可能会发生一次碰撞。

所以，当谈到黑洞碰撞时，不要太害怕。