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微型黑洞可能每十年穿越太陽系?專家:直接撞擊地球可能性很小

大視野

微型黑洞可能每十年穿越太陽系?專家:直接撞擊地球可能性很小
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微型黑洞可能每十年穿越太陽系?專家:直接撞擊地球可能性很小

2024年09月22日 10:20 最後更新:12:00

最新研究認為,黑洞可能就在我們附近,也即是微型黑洞時不時就可能穿越我們的太陽系,至少10年內會遇到一次。

微型黑洞從宇宙誕生伊始存在至今

在現今的宇宙理論中,宇宙起源於一場巨大的爆炸在幾秒內,從針尖小點擴大到龐大的空間。一些研究人員認為,在大爆炸後幾分之一秒內,超大的壓力可能會形成極微小的黑洞,而且黑洞應該是相當穩定的。可能從宇宙誕生伊始,那些微型黑洞就會存在至今。

Getty圖片

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每十年至少有一個黑洞會飛過太陽系

這個理論再繼續推衍,由於宇宙大爆炸之前有一個暴漲的過程,那麼微型黑洞可能平均分布在宇宙各地。也就是說,每十年至少有一個黑洞會飛過太陽系。

「暗物質」佔宇宙中所有物質的六分之五 或是原初黑洞

暗物質約佔宇宙中所有物質的六分之五,但目前科學界對暗物質的看法仍然眾說紛云。有一派科學家認為,暗物質可能是所謂的原初黑洞,它們自宇宙誕生之初就存在。

NASA圖片

NASA圖片

原初黑洞本來只有一顆小行星大

幾十年來,天文學家已經偵測到了許多黑洞,多半是死亡的巨大恆星演化的結果,這種黑洞稱為恆星級黑洞,通常約為太陽質量五到十倍的恆星質量。

然而,星系中央也有黑洞,它們非常巨大,拉扯著星系裡所有的星球與物質,因此質量是太陽的數百萬到數十億倍。目前科學家對星系中間的超大質量黑洞來源也還沒有辦法說明,或許它們就是原初黑洞,之後因緣際會成為星系核心,才因此巨大無比。

示意圖

示意圖

先前的研究表明,原初黑洞的質量可能很小,只有一顆典型小行星那樣大,也就是說,比太陽輕100 億倍。

黑洞「不時穿過我們的家園」 但直接撞擊可能性很小

加州大學聖克魯斯分校的理論物理學家莎拉·蓋勒(Sarah Geller) 說:「悻存至今的原始黑洞可能構成了大部分或全部暗物質。基於這個猜測,那麼其中一些肯定會不時穿過我們的家園。」不過蓋勒補充:「人、月球,甚至地球,在浩瀚的太空中都是一個非常小的目標,黑洞直接撞擊的可能性很小。」

劍橋大學研究團隊近日在距離地球700萬億英里的系外行星K2-18b的大氣中,檢測到可能與生命相關的化學物質,這為尋找宇宙中生命提供了迄今最有力的證據。

韋伯太空望遠鏡發現K2-18b行星或存生物跡象

美國太空總署(NASA)的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)第二次在這顆行星的大氣中發現了潛在的生命信號,引發了全球科學界的熱烈討論。儘管這一發現仍需要更多數據來進行驗證,但這可能會改變人類對宇宙生命的理解。

劍橋大學天文學研究所的首席研究員尼庫·馬杜蘇丹(Nikku Madhusudhan)教授帶領團隊,利用JWST分析了K2-18b的大氣,發現了二甲基硫(DMS)和二甲基二硫(DMDS)等兩種分子。這兩種氣體在地球上主要由海洋浮游植物和細菌產生,暗示著K2-18b可能存在類似於生命活動的情況。馬杜蘇丹表示:「這些氣體的含量比地球上高出數千倍,如果與生命有關,那麼這顆行星可能充滿著生命。」他預測,在一到兩年內有望取得決定性的證據,確認生命的存在。

結果僅達到了「三西格瑪」   尚未達到科學界認可的「五西格瑪」

儘管這一發現令人振奮,研究團隊強調,目前的結果僅達到了「三西格瑪」(99.7%的信心水平),尚未達到科學界所認可的「五西格瑪」(99.99999%)的標準,因此無法正式宣稱發現生命。18個月前,團隊首次報告類似的信號時僅達到了「一西格瑪」(68%),受到了質疑,如今可信度有了顯著提升,但仍需要更多的觀測來確認。愛丁堡大學的凱瑟琳·海曼斯(Catherine Heymans)教授指出,即使數據可靠,這些分子也可能來自非生物地質活動,無法斷定其來源於生命。

對於K2-18b的本質和生命信號還存在著激烈的學術辯論

K2-18b的體積約為地球的2.5倍,環繞著一顆紅矮星運行,其大氣缺乏氨氣,推測下方可能存在一個液態海洋吸收了氨氣,這對生命的存在是有利的。然而,劍橋大學的奧利佛·肖特爾(Oliver Shorttle)提出,如果其下方是熔融岩漿海洋,生命存在的可能性將大大減少。NASA的尼可拉斯·沃根(Nicolas Wogan)則認為,K2-18b可能是一顆沒有地表的氣態巨行星。這些分歧表明,對於K2-18b的本質和生命信號還存在著激烈的學術辯論。

韋伯太空望遠鏡解析了大氣的化學成分

JWST的強大性能是這一發現的關鍵。它通過分析K2-18b環繞的恆星穿過其大氣的光線,解析了大氣的化學成分,捕捉到微弱的生命線索。馬杜蘇丹表示,團隊在一次觀測中就偵測到了多種氣體,這讓他們感到意外。這項技術不僅為K2-18b的研究開辟了新途徑,也為探索其他系外行星的生命可能性提供了希望。

科學數據模擬K2-18b的樣子 NASA官網圖片

科學數據模擬K2-18b的樣子 NASA官網圖片

K2-18b可能成為人類探索宇宙的重要里程碑

馬杜蘇丹坦言,要確認K2-18b是否存在生命還需要時間,但如果成功,這將證明銀河系中生命的普遍存在,並回答「人類是否是宇宙中唯一存在的生命」的終極問題。他說:「這可能是人類首次接近發現宇宙生命的轉捩點。」團隊正與其他研究小組合作,測試這些分子是否可以由非生物過程產生,力求排除所有可能性。

這一發現讓科學界和公眾對尋找宇宙生命充滿期待。隨著JWST持續進行觀測和數據收集,K2-18b可能成為人類探索宇宙的重要里程碑,開啟生命起源的新篇章。更多的進展可以關注劍橋大學和NASA的官方更新。

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