太陽(yáng)系邊緣真的存在第九大行星，而且它是一顆胡柚般大的黑洞嗎？

最近有人驚呼，科學(xué)家們正在執(zhí)行一個(gè)LSST搜索計(jì)劃，讓太陽(yáng)第九大行星，隱藏在太陽(yáng)系邊沿的黑洞現(xiàn)身。那么如果這顆黑洞真的存在，地球有危險(xiǎn)嗎？

這個(gè)說(shuō)法當(dāng)然有些驚世駭俗。

2020年5月，人們觀測(cè)到了距離地球最近的一顆黑洞，坐落在望遠(yuǎn)鏡座，隱藏在被命名為HR 6819的恒星系統(tǒng)，距離我們約1000多光年。人們發(fā)現(xiàn)它，并不是這個(gè)黑洞本身有任何蛛絲馬跡，而是HR 6819三合星系統(tǒng)中可見(jiàn)的兩顆恒星怪異的運(yùn)行軌跡，它們圍繞著一顆看不見(jiàn)的空間運(yùn)行，由此科學(xué)家們認(rèn)為這種毫無(wú)蹤跡的巨大引力源只能是一顆黑洞。

經(jīng)測(cè)算這顆黑洞的質(zhì)量約太陽(yáng)4倍。人們發(fā)現(xiàn)黑洞一般都是由于黑洞巨大引力，導(dǎo)致周邊物質(zhì)被吸引形成一個(gè)吸積盤，圍繞著黑洞高速旋轉(zhuǎn)，激發(fā)出明亮的可見(jiàn)光和高能射線。但這顆黑洞什么也沒(méi)有，如果不是有兩顆恒星受到牽引，就不會(huì)被發(fā)現(xiàn)。由此人們驚出了一身冷汗，如果在我們太陽(yáng)系附近有這么一顆黑洞，悄無(wú)聲息地靠近我們，而不被發(fā)現(xiàn)，那是一件多么可怕的事情啊。

黑洞是天體食物鏈的頂端，它可以通吃一切，哪怕逃逸速度達(dá)到光速，只要被它所捕獲，也無(wú)可奈何地被吞噬。

由此可以認(rèn)為，即便是1毫米的黑洞，靠近地球，也會(huì)把地球吃掉，并漸漸把太陽(yáng)系吃掉?，F(xiàn)在突然有人提出太陽(yáng)系有一顆黑洞，如果這個(gè)黑洞真的存在，距離我們也就1光年左右，一下子把黑洞最近距離拉近了1000倍，我們還能活命嗎？

其實(shí)大家大可不必驚慌，我認(rèn)為這只是一個(gè)噱頭。

這則令人恐怖的消息源自一則報(bào)道，是美國(guó)“科學(xué)日?qǐng)?bào)”網(wǎng)站7月12日發(fā)布了一則消息，說(shuō)美國(guó)哈佛大學(xué)和黑洞倡議組織科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種新方法，準(zhǔn)備用于搜索太陽(yáng)系外圍區(qū)域黑洞蹤跡，同時(shí)也能夠確定理論假設(shè)中的太陽(yáng)系第九大行星到底存不存在。

一直以來(lái)，一些人認(rèn)為太陽(yáng)系存在著第九大行星，甚至有一種理論認(rèn)為，這個(gè)第九大行星是一顆葡萄柚大小的黑洞，其質(zhì)量為地球的5~10倍。他們認(rèn)為這個(gè)黑洞就存在于奧爾特云帶。

所謂的奧爾特云帶是科學(xué)家們對(duì)太陽(yáng)系邊緣地帶的一種假設(shè)和猜想，他們認(rèn)為在太陽(yáng)系外圍，有一個(gè)由數(shù)千億甚至數(shù)萬(wàn)億顆大大小小彗星組成的外殼，這個(gè)外殼成球狀包裹著太陽(yáng)系，距離我們約5~10萬(wàn)AU（天文單位，1AU約1.5億千米）。

如果這顆黑洞真的存在于奧爾特云帶，哈佛大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，他們的LSST(未來(lái)時(shí)空異常調(diào)查）任務(wù)就能夠觀測(cè)到“吸積耀斑”，這樣就能得出到底存不存在第九大行星的答案。所謂“吸積耀斑”就是如果真的有黑洞存在，巨大的引力會(huì)吸引那里的彗星撞向黑洞，從而發(fā)出強(qiáng)烈的能量閃光和射線。

為什么這顆黑洞有胡柚大？

要弄清這個(gè)問(wèn)題，就要先了解一下黑洞的簡(jiǎn)單知識(shí)。

黑洞是在極大引力作用下，自身縮小到史瓦西半徑以內(nèi)，從而形成了無(wú)限塌縮，所有質(zhì)量無(wú)限的掉落到中心那個(gè)奇點(diǎn)上。奇點(diǎn)無(wú)限小，沒(méi)有體積，因此如果以奇點(diǎn)來(lái)形容黑洞，那么黑洞是沒(méi)有大小的?，F(xiàn)在人們說(shuō)的大小實(shí)際上是黑洞的史瓦西半徑，是黑洞圍繞著中心奇點(diǎn)形成的一個(gè)球狀空間，任何物質(zhì)只要掉落到黑洞的史瓦西半徑里，都是有去無(wú)回，光也無(wú)法逃逸。

黑洞色史瓦西半徑有多大呢？其遵循的公式為：R=2GM/C^2。這里R表示史瓦西半徑大小，G為引力常數(shù)，M為天體質(zhì)量，C為光速。引力常量取值約6.67x10^-11N·m^2/kg^2，光速準(zhǔn)確值為c=299792458m/s。

根據(jù)這個(gè)公式測(cè)算，太陽(yáng)史瓦西半徑約3000米，地球史瓦西半徑約9毫米。如果第九大行星真的存在，有地球質(zhì)量5~10倍，而且是以黑洞的形式存在，其史瓦西半徑就有45~90毫米。胡柚直徑一般在75~95mm之間，因此這個(gè)黑洞有胡柚大小的比喻是恰如其分的。

奧爾特云真的有黑洞，對(duì)我們有威脅嗎？

黑洞最恐怖的力量就是引力。但任何物體的引力大小都遵循萬(wàn)有引力定律，這個(gè)定理表述為：F=GMm/r^2。其中F為引力大小，G為引力常量，M和m為引力相互作用之間大小物體質(zhì)量，r為兩個(gè)物體質(zhì)點(diǎn)之間的距離。

由此，我們可以看出，引力大小是與質(zhì)量乘積成正比的，與物體質(zhì)點(diǎn)距離平方成反比的。就是說(shuō)，質(zhì)量越大，引力越大，距離越遠(yuǎn)，引力越小。引力大小只與質(zhì)量和距離有關(guān)，與這個(gè)物體是一顆行星，還是一顆恒星，還是一顆中子星，還是一顆黑洞毫無(wú)關(guān)系。

那么黑洞為什么引力那么可怕，通吃一切呢？這是因?yàn)楹诙葱?，所有質(zhì)量都集中在史瓦西半徑那么一點(diǎn)點(diǎn)了，比如地球龜縮到9毫米，就可怕了，但這個(gè)可怕是在9毫米附近，而不是在地球半徑的6371km這個(gè)位置，如果距離這個(gè)地球變成的黑洞6371km遠(yuǎn)的位置，引力就和現(xiàn)在是一樣的。

因此如果在距離我們1光年的地方，真有1個(gè)質(zhì)量為地球5~10倍的黑洞，也是不可怕的，它對(duì)于我們的影響還不如冥王星呢。距離地球才約5.25AU（0.000082光年）的木星，質(zhì)量為地球的318倍，也照樣是它轉(zhuǎn)它的，我們轉(zhuǎn)我們的，各走各的路。所以，這顆黑洞也會(huì)按照其公轉(zhuǎn)速度圍繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，走自己的路，與我們毫不相干。

真的會(huì)有這樣一顆黑洞在太陽(yáng)系邊緣嗎？

這種概率太小了。因?yàn)榘凑蘸诙葱纬梢?guī)律，形成黑洞要極大的質(zhì)量壓力，一般來(lái)說(shuō)要太陽(yáng)質(zhì)量30~40倍以上的恒星，在演化末期發(fā)生了超新星大爆炸后，才有可能形成一顆太陽(yáng)質(zhì)量約3倍的黑洞，迄今為止，宇宙中還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)小于這個(gè)質(zhì)量的黑洞。因此太陽(yáng)這樣質(zhì)量的恒星都無(wú)法成為黑洞，地球質(zhì)量只是太陽(yáng)的33萬(wàn)分之一，即便地球質(zhì)量的10倍也只有太陽(yáng)質(zhì)量的3.3萬(wàn)分之一，就更不可能成為黑洞了。

理論認(rèn)為，在宇宙大爆炸初期，會(huì)有一些很小的原初黑洞，但迄今為止，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)存在的證據(jù)。如果太陽(yáng)系邊緣地帶真的有這么一顆很小的黑洞，那只能是宇宙大爆炸時(shí)的原初黑洞，這個(gè)黑洞經(jīng)過(guò)不斷吸積，漸漸長(zhǎng)成了一個(gè)胡柚大。

但這種可能性是很低的，如果那里真的有一顆這樣質(zhì)量的黑洞存在，就會(huì)對(duì)那里及其附近的一些天體引起較大攝動(dòng)，應(yīng)該早就有所發(fā)現(xiàn)吧。

因此時(shí)空通訊認(rèn)為，在所謂的奧爾特云帶存在太陽(yáng)系第九大行星，而且還是一顆黑洞的可能性微乎其微。

就是這樣，歡迎討論，感謝閱讀。

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