恒星内部也可能会存在微型黑洞

根据最新研究显示,在宇宙大爆炸后一开始的极短时间内,从一片混沌中所产生极微小的密度差异,就可能开始诱发物质聚积,形成无数微小、热而致密的物质。并且在宇宙诞生后的第一秒内随即塌缩,形成约原子大小的微型黑洞。这些黑洞属于原初黑洞的一种,其中一些可能已被恒星捕获,至今仍潜伏在这些恒星的核心中。

红巨星的核心可能隐藏着宇宙爆炸初期就形成的微小黑洞。图片来源:Live Science。
红巨星的核心可能隐藏着宇宙爆炸初期就形成的微小黑洞。图片来源:Live Science。

一般来说,这些黑洞形成之后,大部分都会以极高速度穿越宇宙空间,即使遇上恒星也会在瞬间从另一侧穿出,根本不会影响恒星。但是如果其中有些移动较缓慢的微型黑洞,就有机会被恒星所捕捉并停留在核心中。经由科学家们进一步的研究后发现,如果这些理论上的微型黑洞确实存在,而且被恒星所捕捉,有可能演变出以下两种可能。

第一种可能是:由于这些质量极低的微型黑洞实在太小了,即使从宇宙形成初期就存在恒星的核心,经过宇宙演化这么长的时间,甚至无法让本身的质量再增加一倍。而第二种可能是:如果有些微型黑洞质量稍微大了一点,那么就有可能通过吞噬恒星核心的物质,有效地增长。

形成于宇宙初期的微小黑洞,会让初期宇宙中的第一批恒星提早诞生,并且在这些恒星的核心中逐渐成长,最终将影响星际物质的聚积与星系形成,并逐渐演变为位于星系中央的超大质量黑洞。图片来源:Live Science。
形成于宇宙初期的微小黑洞,会让初期宇宙中的第一批恒星提早诞生,并且在这些恒星的核心中逐渐成长,最终将影响星际物质的聚积与星系形成,并逐渐演变为位于星系中央的超大质量黑洞。图片来源:Live Science。

若前述说法成立,这些黑洞若持续成长至接近小行星或者矮行星的大小,将会开始贪婪地消耗核心物质,并且在接下来的数百万年中,对恒星演化产生明显的影响。如果发生这种情况,黑洞将会开始从内到外吞噬恒星,导致核心产生扰动并释放出额外的能量,并且让它膨胀成红巨星,而这种核心演化由黑洞所驱动的恒星,称为「霍金星」(Hawking stars)。由于膨胀机制与恒星演化末期,由核心产生高温让恒星膨胀的红巨星不同。因此推断由霍金星所形成的红巨星温度,会比恒星演化末期所形成的红巨星要低上许多。而目前在天文上,恰巧就有这类低温,难以用目前的恒星演化模型来解释的红巨星存在,称为「红离散星」(red stragglers)。直到目前为止,已经累积发现了约500颗这样的恒星。

研究团队表示,由于这些黑洞体积极小且移动速度极高,非常难以发现。但若确实存在,它们将可能遍布整个宇宙。未来团队将进一步观测这些红离散星,分析它们的脉动与震动模式,并且进一步研究,如果真的有黑洞存在恒星之中,它们是如何吞噬核心物质并影响恒星演化。

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