如果黑洞撞向地球会发生什么？ | {$randkws}热点解读 或者仅仅是与黑洞靠得太近

假如黑洞撞向地球会发生什么？
（神秘的地球uux.cn报导）据新浪技术：假如地球不幸撞上黑洞，或者仅仅是与黑洞靠得太近，都将会迎来不可挽回的毁灭。这是一个极其不或许发生的状况，但在宇宙的天文学时间尺度下，任何状况都有或许发生。济南网友热议节目录制
什么？黑洞撞击地球？发生这种事情的或许性很渺茫，但后果却是毁灭性的。那么，假如黑洞真的撞向地球，会发生什么呢？我们又应当如何避免这种状况的发生？
在宇宙的某个地方，潜在的末日灾难或许正等待着我们。尽管夜空中的恒星看起来都固定不变，就如我们的太阳一样，但它们实际上都同样受到引力的支配，使我们维持在围绕银河系中心的轨道上。每一个恒星操控系统都相对太阳在运动，并且周期性地——大约每百万年有若干次——会有某个天体危险地靠近太阳系。当这种状况发生时，在太阳系边缘的奥尔特云中，一些天体或许就会受到扰动，导致一大波彗星的呈现。
7万年前，一个名为舒尔茨星的联星操控系统穿过了太阳系的奥尔特云，该操控系统正处在其核心氢聚变点燃的边缘。但是，与图中各异的是，当时它并不或许被人类的肉眼目睹。如今025旗舰配置报道舒尔茨星距离地球约20光年。据当下所知，没有任何黑洞比它更靠近地球。
这是最或许呈现的状况，但更糟糕的结局也或许随之而来。恒星或许会穿过太阳系，作用各大行星的轨道。其他天体，如黑洞、中子星、白矮星和流浪行星等，也或许呈现同样的状况，像玩宇宙台球游戏一样撞击周围的物体。在最坏的状况下，我们乃至可以想象一个黑洞撞击地球的场景。在任何时候，这种事情发生的几率或许都极其渺茫，但在天文学的时间尺度下，宇宙有无数的机遇制造这样的灾难。
银河系及其周围天空中恒星密度的示意图，可以显著目睹银河系和大、小麦哲伦星云。更细看的话，还可以目睹球状星团杜鹃座47（NGC 104）位于小麦哲伦星云左侧，武仙座球状星团（NGC 6205）位于银河系核心左侧略偏上的位置，略偏下的则是NGC 7078。总的来说，银河系在其圆盘范围内包含了大约2000至4000亿颗恒星。马丽健康养生
地球被黑洞撞上的几率有多大？
让我们先从一些乐观的事情着手：尽管宇宙中存在众多的黑洞，含有我们所处的银河系中心也存在一个超大品质黑洞，但黑洞撞击地球的几率是相当小的。据估计，银河系中约有4000亿颗恒星，尽管单个恒星本身的体积很大，但与之相比，恒星之间的距离更为巨大，乃至与恒星操控系统的大小相比也是如此。
像太阳这样的恒星，其直径约为140万公里，而地球绕太阳公转的距离约为1.5亿公里（这一距离被定义为一个天文单位，简称A.U。），约为太阳直径的100倍。在海王星轨道之外的柯伊伯带，距离太阳约40至50个天文单位；至于奥尔特云，又比柯伊伯带更为遥远，距离太阳最远至10万天文单位（约2光年）。
这张图显示了银河系中的恒星或许经过太阳一定距离内的概率。这是一个双对数坐标图，y轴是距离，x轴是事情发生所需的时间。
相比之下，我们与最近的恒星比邻星的距离略大于4.2光年。光年是用来刻画恒星之间距离的常用单位。运用欧洲空间局的盖亚（Gaia）空间望远镜，天文学家对银河系中恒星的兰州新能源补贴速递数量及其在银河系中的分布状况有了相当详尽的知晓，我们也由此得知了许多有关邻近宇宙的奇妙事实，例如：
（1）邻近宇宙中的恒星相针对我们的运动速度通常为20千米/秒，约为我们绕银河系中心管理速度的10%；
（2）在我们与银河系中心的距离上，差不多所有的恒星都以椭圆轨道管理，并且这些椭圆轨道相当接近圆形；
（3）另外，差不多所有的恒星都在离我们较远的星系盘上管理；在中央凸出若干或较大的球状银晕中，却很少有恒星；
（4）这些恒星中，有大约一半归于多恒星操控系统，另一半则与我们的太阳系相似：只存在一颗孤零零的恒星。
大品质恒星全部生命周期的示意图。最后在核心的核燃料耗尽时，会形成II型超新星。核聚变的最后阶段是典型的硅燃烧，在超新星爆发前的短暂时间内，核内会形成铁和类铁元素。假如恒星的内核品质足够大，内核坍缩时就会形成黑洞。
做一下数学计算，我们就能得出一颗恒星到达太阳一定距离内的平均时间。结局很有趣，但并不可怕。我们的太阳系已然存在了大约45亿年，每隔几十万年，就会有一颗足以作用奥尔特云的恒星靠近太阳系。最近一颗这样的恒星是舒尔茨星，在大约7万年前近距离掠过太阳系，穿过了奥尔特云。
但是，任何恒星都不太或许靠近到足以使太阳系中其他大型天体偏离轨道的程度。在地球存在的全部历史中，我们与另一颗恒星最接近的距离预计大约是500天文单位，或者说相当于太阳到冥王星距离的10倍。针对全部太阳系的历史，则
（1）呈现一颗足以扰动柯伊伯带的恒星的几率约为1%；
（2）呈现一颗足以扰动木星或土星的恒星的几率约为0.01%；
（3）呈现一颗足够靠近地球，能对地球形成引力干扰的恒星的几率约为0.0001%，即百万分之一；
（4）呈现一颗与地球发生碰撞的恒星的几率只有0.000001%，即1亿分之一。
黑洞的品质范围，含有经由引力波探测到的合并事情（蓝色）和X射线观测（洋红色）所获得的结局。绝大多数黑洞都处于20倍太阳品质以上的范围，但在低于5倍太阳品质的区间，黑洞的数量就很少。
考虑到太阳系中的行星，以及柯伊伯带似乎从诞生之初——约45亿年前——到如今都没有受到这样的扰动，这些概率值似乎还算可信。对地球最大的威胁来自一颗路过的恒星，它穿过了奥尔特云，受到扰动的彗星——潜在的行星杀手——估计需要200万年时间才会进入内太阳系。可是，差不多可以肯定的是，在遥远的前方，银河系中天体的“引力之舞”最后将导致恒星操控系统中大多数行星被抛射出去。
这张潮汐破坏事情（tidal disruption event，简称TDE）的示意图显示了一个巨大天体的命运，由于太接近一个黑洞，它在一维空间中被拉伸和压缩，进而被撕碎，其物质被加速，然后被交替吞噬和喷射出来。
那么，黑洞呢？
必须强调的一点是，所有有关恒星的研究并不只是以便好玩，而是在为我们研究黑洞奠定必要的基础。自然，黑洞很难被探测到，由于它们不会发光，但它们背后的物理原理以及它们在星系中的运动规律和恒星是一样的。缘由很简易：宇宙中，尤其是银河系中我们所在的若干，差不多每一个黑洞都是诞生于一颗原本已然存在的恒星。
自然，的确存在一些超大品质黑洞，但它们大多只存在于星系的中心，距离我们有几万光年远。另一方面，针对原始黑洞，当下还没有任何有关的观测证据。也许原始黑洞的数量更多，品质更小，但在理论上有一些严重的难题阻碍了它们的存在。
在一个黑洞与地球相撞的过程中，我们不会从黑洞本身得到任何预警通讯，但它会扭曲来自背景天体的光，进而向我们揭示它的存在。
所以，宇宙中两种最普遍的黑洞形成方式便是，要么有一颗足够巨大的恒星，其核心坍缩形成一个黑洞；要么由两颗中子星碰撞、合并，达到某些品质阈值，进而形成一个黑洞。
在理解了这一点之后，我们就可以估算出黑洞相针对恒星的数量。在所有曾经形成的恒星中，大约0.12%的恒星，或者说大约800颗恒星中，会有一颗品质足够大的恒星，当它落幕生命周期时，将形成一个恒星品质黑洞：品质大于3倍太阳品质，但至多不超过几百倍太阳品质。有些人觉得，中子星的合并——已被激光干涉引力波探测器如LIGO和Virgo探测到——或许也会形成与大品质恒星同样多的黑洞，尽管处于较低的品质范围。
这意味着，以最乐观的状况估计，如今有大约10亿个黑洞在银河系中管理，相比之下，恒星的数量约为4000亿颗。这是一个令人难以置信的黑洞数量，但即使是在天文学的时间尺度下，地球与黑洞相互作用的几率依然是极低的。事实上，假如我们只考虑一个黑洞与地球碰撞的状况，概率是极小的：在地球历史中约为400亿分之一；相当于每年10^20分之一，与连续三次赢得乐透大奖的概率差不多。
当一个微引力透镜事情发生时，随着中间品质穿过或接近恒星的视线，来自背景恒星的光会被扭曲和放大。引力的作用使光和我们眼睛之间的空间发生了弯曲，从而形成一种特别的通讯，揭示行星、黑洞或其他大品质物体的品质和速度。
碰撞并不是唯一的威胁
自然，黑洞并不需要与地球相撞才能构成威胁。假如距离地球足够近，黑洞就可以：
（1）经由引力作用破坏地球的轨道；
（2）把地球完全逐出太阳系；
（3）乃至会像拉扯意大利面条一样，经由潮汐力将地球彻底粉碎。
这些都是需要提防的状况，但幸运的是，黑洞必须足够接近才会引发这些难题。换句话说，黑洞必须离地球足够近，才能形成与太阳相当的引力。请记住，引力随着距离的平方而减小。即使一个黑洞的品质是太阳的100倍——比银河系中99%的黑洞的品质还要大——也要在距离地球10个天文单位的范围内，才能在引力方面与太阳媲美。这种状况的隐患相对更高一些，由于在太阳系的历史上，这种状况发生的几率约为4亿分之一，是被黑洞直接撞击的几率的100倍。其他两种状况——被抛射出去或“意大利面化”——的几率，介于这两个估计值之间。
我们能否得知危险的来临？
你或许会觉得，假如一颗恒星快要进入太阳系，给我们带来重大的宇宙“改造”，那至少我们会提前察觉它的到来。但是，有没有办法得到黑洞快要到来的警告呢？
答案是肯定的。黑洞或许不会发光，但它们的引力无疑和任何品质一样的物体一样强大。另外，由于黑洞不会像恒星一样占据巨大的体积，而是坍缩成相当小的空间区域，隐藏在微小的事情视界之后，所以相针对我们的视角，黑洞会强烈地扭曲其背后物体所发出的光。这意味着我们可以有三种方法来探测离地球足够近的黑洞：
（1）黑洞或许会导致强烈的引力透镜效应，在这种效应下，同一视线附近的背景物体发出的光会以一种较易确认的方式弯曲、拉伸和扭曲；
（2）黑洞或许会导致较弱的引力透镜效应，在这种状况下，较远的背景物体的表面形状会以一种自然不会发生的方式扭曲；
（3）黑洞或许会导致微引力透镜效应，即经过的黑洞不会遮挡背景恒星，而是会放大其光线，并导致呈现短暂但剧烈变亮的状况；可以说，即使是看不见的物体，这也是一个很显著的特征。
我们有什么办法自救吗？
在很大程度上，我们的存在本身就已然是宇宙中相当难得一见的奇迹。生命在地球上的诞生和繁荣，差不多可以算是中了宇宙的“头彩”。那么，假如我们察觉一个黑洞正朝地球直冲而来，我们应该怎么做呢？尽管概率很低，但这在天文学上是或许的，考虑到银河系中有4000亿颗恒星，意味着在地球存在的历史中，有4亿分之一的概率会有一个黑洞闯入太阳系。
不幸的是，针对这种或许，唯一的挑选将是舍弃并离开地球。我们不能只移动地球，而是必须移动全部太阳系才能避开黑洞，而唯一能让太阳系开展这般移动的，只能是与另一个大品质物体的引力相互作用。换句话说，唯一能把我们从黑洞来袭中拯救出来的，就是我们一直在奋斗避免的状况：严重扰乱太阳系行星轨道的引力作用。假如黑洞真的要撞上地球，我们唯一明智的做法是要么舍弃地球，要么听任自己与这颗拥有数十亿年生命历史的星球一起被黑洞吞噬。