打开想象,吞噬一切的黑洞边,会有生命存在吗?( 二 )
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渗透到宇宙的东西被称为宇宙微波背景辐射(CMB) 。 宇宙微波背景辐射是从宇宙刚产生 , 只有38万年历史时 , 遗留下来的辐射 。 到目前为止 , 它是整个宇宙中最大的辐射源 , 各种数量级的黑洞可轻易淹没所有的恒星和星系 。 你看不到它的原因是由于它的主要波长是在电磁频谱的微波区(也因此得名) 。
换句话说 , 宇宙微波背景辐射是冰冷的 , 它的温度仅比绝对零度高3度左右 。
然而当宇宙微波背景辐射光落入黑洞时 , 它就会发生蓝移 , 从极端引力中撞向越来越高的能量级 。 就在它到达视界之前 , 宇宙微波背景辐射出的光波因为获得了足够多的能量 , 因此它可以转换成红外、可见光甚至紫外光谱 。
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换句话说 , 在黑洞附近 , 宇宙微波背景辐射不再是冷的了 , 它的温度变得非常非常的高 。
更重要的是 , 如果黑洞正在旋转 , 它能够将光线聚焦成一个细小的光束 , 使宇宙微波背景辐射看起来像是天空中的一个点 , 有点像太阳 。
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因此 , 如果你能够足够接近黑洞 , 你会发现自己异常温暖;而如果你是一颗行星 , 你可能正好发现你的冰转化成了液态水海洋——即一个潜在的生命家园 。
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但要使生命茁壮成长 , 它还需要一个热池 , 这个热池可以很便捷地由黑洞本身提供 。 在靠近黑洞的地方 , 引力扭曲扩大了视界的外观 , 使它膨胀得比你凭空想象的要大得多 。
在离黑洞足够近的地方(比如说 , 在不到1%半径距离的视界线上方) , 炽热的宇宙微波背景辐射会收缩到只够填满一个小的可视圆面 , 同时视界线会膨胀到可以覆盖40%的天空 。 如果你的行星正在旋转 , 那么你们就有了一个“太阳”和一个“夜晚”——生命运转于是就有了它所需要的一切 。
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但是这个半径长度上的轨道通常是非常不稳定的 , 很容易一路陷落到可怕的黑暗之中 。 近期 , 一组科研人员在《天体物理学杂志》(TheAstrophysicalJournal)上发表了一篇分析文章 , 探讨在会不会有方法可以帮助稳定这种情形
他们的确找到了一个办法让这种情形成为可行的 。 如果一个黑洞很大 , 其质量至少是太阳的1.6x108倍 , 并且正在快速地旋转 , 那么它就会拥有一个刚好在视界线上方的“可居住区” , 在那里宇宙微波背景辐射光波会在光谱的紫外线部分达到峰值——热 , 但并不会过分的热 。 但凡再近一点行星就会被极端的引力摧毁;但凡再远一点 , 宇宙微波背景辐射就会太冷 。 但是在那个狭窄的环里 , 一切就恰到好处 。
虽然这种情形是可能的 , 但它不会很好看 。 这颗行星必须以接近光速的速度绕轨道旋转 , 经历数千倍的时间膨胀——这意味着在那个星球上 , 时间会飞速地流逝 。 而又有谁会知道能不能有一颗行星会在黑洞附近找到自己的方向的同时 , 存活下来 。
尽管如此 , 这项工作表明 , 当涉及到生命的潜在家园这一问题时 , 我们必须保持思路的开放 , 要把宇宙中一些最可怕的环境也纳入考虑范围 。
BY:PaulM.Sutter
FY:墨猫
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