黑洞“寄生”恒星

在我們生活的銀河系中央，盤踞著名為人馬座A*的超大質(zhì)量黑洞，其質(zhì)量約相當(dāng)于太陽質(zhì)量的430萬倍。幾乎每個星系的中央都有這類中央大黑洞，還有些黑洞是大質(zhì)量恒星死亡后坍縮形成的。除了這兩類最常見的黑洞，宇宙中還存在著一種非常古老的黑洞：原初黑洞。

20世紀(jì)60年代，蘇聯(lián)物理學(xué)家雅科夫·澤爾多維奇和英國物理學(xué)家斯蒂芬·霍金，分別計(jì)算出了原初黑洞存在的依據(jù)。剛誕生的宇宙遠(yuǎn)沒有今天那么大，也就是說今天宇宙中的一切，曾經(jīng)都被局限在一個不大的區(qū)域。由于宇宙在早期的物質(zhì)分布太過密集，在其中一些物質(zhì)密度過高的區(qū)域，物質(zhì)會直接形成黑洞。

原初黑洞形成的條件特殊，不同原初黑洞之間的質(zhì)量也天差地別——理論上最小的原初黑洞的質(zhì)量僅為一枚回形針的十萬分之一，大的則能接近一顆矮行星（例如冥王星）的質(zhì)量。

這些古老黑洞的壽命非常長，其中蘊(yùn)藏了關(guān)于宇宙形成之初的信息，因此被譽(yù)為宇宙化石。理論上，一些誕生中的恒星在吸積周圍物質(zhì)時，會偶爾捕獲原初黑洞，這樣一來，原初黑洞就會占據(jù)這顆成型中的恒星的中央。霍金在20 世紀(jì)70 年代首次指出這類天體的存在，這類恒星也被稱為霍金星。

當(dāng)霍金星內(nèi)部的原初黑洞很小時，恒星和黑洞相安無事，恒星可以順利走完整個生命周期。但如果恒星內(nèi)部的原初黑洞足夠大，吞噬了太多恒星內(nèi)部物質(zhì)，總有一天會造成恒星內(nèi)部的聚變反應(yīng)戛然而止，從而讓恒星提前進(jìn)入紅巨星階段，并且以這種方式形成的紅巨星會比正常的紅巨星更暗。

以太陽為例，太陽的壽命還剩余約50 億年，如果太陽內(nèi)部存在一顆十億分之一太陽質(zhì)量的原初黑洞，那么在這個黑洞的吞噬下，太陽的核聚變?nèi)剂现荒茉僦嗡紵? 億年。不過，根據(jù)目前掌握的信息，太陽內(nèi)部存在黑洞的概率非常低。