黑洞周圍可能存在生命嗎？
2023-04-01 06:48:30 1
看過電影《星際穿越》的朋友們都知道，男主人最終進入了黑洞，但卻意外地活了下來，進入了五維空間。但實際上，我們根本無法理解生命是否能在黑洞周圍生存。我們曾經認為，在像太陽這樣的世界軌道上的恆星上，比如地球上，可能有生命的家園。然而，一份新的研究報告發現了一個新的潛在棲息地:一顆多巖石的行星正在一個快速旋轉的超大質量黑洞的視界附近移動。如果在這個多巖石的星球上有生命，它會顛覆我們的認知。
但這可能發生嗎？
黑洞周圍的巨大引力將導致行星移動非常快，從而導致行星上的時間過得非常慢。
我們不知道宇宙中所有可能的生命地點，因為到目前為止我們只有一個例子:我們自己儘管科學家和科幻作家喜歡思考各種奇怪的生命形式和可能性，但他們通過想像來尋找外星智慧。但是我們不得不承認，我們最好的方法是用我們自己的情況作為模板來尋找我們發現差異不是很大的生活，因為這種生活是我們所熟悉的。
生活的基本條件
由此，我們可以得出兩個非常廣泛的要求首先，像我們這樣的生命需要液態水。水是宇宙中最常見的分子。它由氫和氧組成。氫是宇宙中最豐富的元素之一，而氧是像太陽這樣的恆星中聚變反應的副產品，這也很常見。但是這些水通常要麼蒸發成對生命非常有害的等離子體，要麼以固態結冰，這對生命也不是很好。
對於液體物質來說相對難以獲得，並且需要不太熱的熱源來蒸發水。到目前為止，我們只在兩個地方找到了這種完美的平衡:所謂的恆星「可居住區」，一個光可以到達的軌道，或者在太陽系外的一些行星衛星的冰殼下產生必要能量的潮汐加熱
但是熱量不夠。生活是一個複雜的過程。它可以利用能量做一些有趣的事情，比如散步、吃飯和繁殖。所有這些過程都不完全有效，所以會產生廢熱。廢熱必須安全地從環境中排出。否則，一旦溫室效應爆發，溫度上升到無法控制的水平，它將開始殺死任何新生的生命。
在地球上，我們以紅外輻射的形式向真空空間排放廢熱這種處理能源和垃圾的方法使得我們地球上的生命得以繁衍，想必在其他星球上也是如此。黑洞呢？
黑洞周圍的世界乍一看，黑洞似乎是任何潛在生命形式最糟糕的家園。畢竟，它們是由純重力構成的物體。任何離他們的地平線太近的東西都會被拉進來，永遠把他們和宇宙隔離開來。任何東西，即使是光，都無法逃脫它們的引力。
黑洞本身不發光，所以我們只能通過外面的吸積流粗略地判斷黑洞的視界面積，而黑洞在宇宙中佔有重要的位置。整個宇宙就是所謂的宇宙微波背景宇宙微波背景輻射是宇宙誕生時的殘餘輻射，當時宇宙只有380，000歲。到目前為止，它是整個宇宙中最大的輻射源，很容易淹沒所有的恆星和星系幾個數量級。你看不到它的原因是它主要在電磁波譜的微波區域。換句話說，宇宙微波背景是冷的，溫度僅比絕對零度高3度。然而，當宇宙微波背景輻射的光落入黑洞時，它會發生藍移，並在極端重力的作用下被越來越多的能量擊中。就在它到達地平線之前，日冕物質拋射光可以獲得如此多的能量，以至於它可以轉換成光譜中的紅外線、可見光甚至紫外線部分
換句話說，在黑洞附近，CMB將停止變冷，變得非常非常熱。更重要的是，如果黑洞在旋轉，它可以將光線聚焦成窄光束，使黑洞看起來像天空中的一個點。有點像太陽因此，如果你能離黑洞足夠近，你會發現自己出奇地溫暖。如果你是一顆行星，你可能會發現你的水冰已經變成了一片液態水的海洋，一個潛在的生命家園。
，然而，為了讓生命茁壯成長，它還需要一個吸熱器，這可以很容易地由黑洞本身提供。在黑洞附近，重力的扭曲擴大了視界的外觀，使它比你想像的要大得多。
在離黑洞足夠近的地方，例如，離地平線不到1%的地方，熾熱的中巴收縮成一個小圓盤，而地平線擴大到覆蓋天空的40%。如果你的星球在旋轉，那麼你就有了一個「太陽」和一個「夜晚」，生命就擁有了繼續生存所需的一切。
，但這個半徑的軌道通常非常不穩定，很容易陷入可怕的黑暗中。最近，一組研究人員在《天體物理學雜誌》上發表了一篇分析文章，討論這種情況，看看是否有辦法穩定這種情況。
他們找到了一個辦法如果黑洞非常大，至少是太陽質量的1.6×108倍，並快速旋轉，那麼它就在事件視界上方有一個「可居住區」，在那裡宇宙微波背景的光在光譜的紫外線部分達到峰值，雖然非常熱，但並不可怕。你離得越近，地球就會被極度的重力毀滅。你離得越遠，宇宙微波背景輻射就越冷。但是在窄帶裡呢？正好
雖然這是可能的，但地球將以接近光速的速度運行，並經歷數千次膨脹這意味著在這個世界上，每過一秒鐘，我們就會錯過幾個小時。誰知道一顆行星是否能在如此接近黑洞的地方找到自己的路並倖存下來
然而，這項研究表明，當我們尋找可能存在生命的家園時，即使是宇宙中最惡劣的環境，我們也必須有充分的想像力，因為宇宙中其他形式的生命可能與我們的不同。
