黑洞外猫的轮廓插图（图片来源:Robert Lea（使用 Canva 创建）科学家们认为，有能力掏空行星的微小原始黑洞可能会穿过地球上的日常物质--岩石、玻璃、金属，甚至可能是你或你的猫。现在，布法罗大学的两位科学家正在敦促研究人员在这一追寻过程中扩大视野。

研究合著者德扬-斯托伊科维奇（Dejan Stojkovic）在一份声明中说:“我们必须打破常规思维，因为之前寻找原始黑洞的方法并不奏效。”"找到这些特征的几率很小，但寻找它们并不需要太多资源，而潜在的回报--原始黑洞的首个证据--将是巨大的！”

这种搜索至关重要，因为原始黑洞是暗物质的主要嫌疑人之一，暗物质是一种神秘而不可见的物质形式，约占宇宙物质的 85%。

斯托伊科维奇及其同事提出，寻找原始黑洞的范围应该从非常大到非常小。他们的理论是，一个原始黑洞被困在宇宙中的一个大型岩石物体（比如行星）内，会吞噬其内核，将其掏空。然而，一个以极快速度运动的微小黑洞会在固体物质（包括地球上的日常物质）中钻出一条微小的 “隧道”。

但是不用担心原始黑洞会穿过你的猫，或者你自己。这些发现背后的团队表示，这样的事件不会致命！

不要从搜索猫开始

一提到 “黑洞”，人们可能会立即联想到一个巨大而强大的空间区域，甚至连光都无法从中逃脱，但这些时空事件却有不同的质量和大小。

在最大的一端，超大质量黑洞是星系中心的宇宙巨无霸，其质量相当于数百万甚至数十亿个太阳。它们由逐渐变大的黑洞连锁合并而成。较小的恒星质量黑洞是在大质量恒星寿命结束并发生完全引力坍缩时诞生的。它们的质量最高约为太阳的 100 倍。

原初黑洞是非常不同的。有人提出，它们的质量从行星的质量到普通小行星或地球上一座大山的质量不等。

显示超大质量黑洞和假想原始黑洞之间巨大规模差异的示意图。(图片来源:Robert Lea（使用 Canva 创建）

与所有黑洞一样，原始黑洞的外部边界由其 “事件视界 ”定义，即黑洞引力变得不可避免的一点。

黑洞的质量越大，其事件视界就越宽。因此，质量为 24 亿个太阳的超大质量黑洞宽约 154 亿英里（248 亿千米），而质量为 30 个太阳的恒星质量黑洞宽约 110 英里（177 千米）。另一方面，质量相当于小行星的原始黑洞的宽度将小于质子的宽度，而质子是原子的核心粒子。原始黑洞的形成机制与之前提到的 “天体物理 ”黑洞的形成机制也有很大不同。科学家们认为，这些微小的黑洞不是由恒星形成的，而是由 138 亿年前宇宙中能量和物质密度的微小变化形成的。

黑洞在宇宙历史中的演变示意图（图片来源:ESA）斯托伊科维奇开始对原始黑洞进行理论研究，他想知道原始黑洞是否会被困在行星、月球或小行星中，以及如果被困会发生什么。

斯托伊科维奇说:

"如果天体有一个液态的中央核心，那么被捕获的原始黑洞就可以吸收液态核心，因为液态核心的密度高于外层固体的密度。

如果这颗被掏空的行星再被另一块太空岩石撞击，原始黑洞就会从这个空的行星外壳中逃逸出来。

行星外壳会发生什么变化取决于行星的成分和大小。斯托伊科维奇和他的合著者、国立东华大学的戴德昌发现，根据计算，这种空心物体的宽度不会超过地球宽度的十分之一，这样的行星可以作为空壳存活下来。

斯托伊科维奇说:"如果它再大一点，就会坍塌。

这意味着如果科学家要寻找被原始黑洞掏空的行星，那么较小的小行星是最好的选择。这种被掏空的世界可以用望远镜探测到，它们的质量可以通过计算天体的轨道来确定。

一幅插图展示了一颗被原始黑洞掏空的行星。(图片来源:Robert Lea（使用 Canva 创建）

当原始黑洞穿过没有液态内核的天体时，情况略有不同。

研究小组认为，在这种情况下，原始黑洞会形成一个微小的隧道。一个质量为10

lt;上>22

克就能钻出一个 0.1 微米厚的孔。而人的一根头发大约有 70 微米粗。

虽然不可能在遥远的星球上探测到这样的洞，但地球上的厚金属板或其他致密材料可以作为有效的原始黑洞通道探测器。

研究小组发现，原始巴孔穿过地球天体的几率微乎其微。这意味着最有可能探测到这种穿越的方法是检查已经存在了数十亿年的岩石。

即便如此，一个源于大爆炸的微小黑洞穿过这样一个古老天体的几率仍然只有0.000001！在斯托伊科维奇看来，试图探测这样一个通道仍然是值得的，因为这样做的风险很小。

他说:

"你必须考虑成本与收益的关系。这样做的成本高吗？"他说。“不，不需要"。

如果您或您的猫被黑洞击中，该怎么办？

好吧，既然说到了风险，那就说说如果你（或你的猫）被原始黑洞击中，会有什么风险吧。

首先，在你有生之年或你的猫有生之年发生这种情况的可能性微乎其微。

但是，如果真的发生了，你和你的猫身体的表面张力要比一颗行星或一大块史前岩石的表面张力小得多。这意味着原始黑洞不会把你撕成碎片（呼！）。虽然原始黑洞会携带大量动能，但它也会以巨大的速度飞行。斯托伊科维奇解释说:"如果射弹在介质中的运动速度超过音速，介质的分子结构就来不及做出反应。斯托伊科维奇解释说:"把石头扔进窗户，它很可能会破碎。用枪射击窗户，很可能只留下一个洞"。

如果你被原始黑洞击中该怎么办......没什么，你甚至不会知道（图片来源:Robert Lea（使用 Canva 创建）如果你觉得被一个原始黑洞高速撞击却毫无感觉，那么请考虑一下这个想法:

就在你读这句话的时候，数以万亿计的中子以接近光速的速度穿过你的身体，而你却毫无感觉。这些粒子被称为 “幽灵粒子 ”是有道理的。如果斯托伊科维奇被证明是正确的，也许我们可以把原始黑洞改名为 “幽灵黑洞”。

虽然所有这些看起来都是非常推测性的，但斯托伊科维奇认为，像这样的理论研究是至关重要的，它已经见证了许多曾经被认为是不可能的概念成为公认的科学元素。

他认为，这种非常规思维有助于解决物理学中萦绕了几十年的问题，尤其是暗物质的性质。

斯托伊科维奇总结说:"这个星球上最聪明的人已经研究这些问题长达80年之久，但至今仍未解决。“我们不需要对现有模型进行直接扩展。我们可能需要一个全新的框架。"斯托伊科维奇的研究成果发表在《暗宇宙物理学》（Physics of the Dark Universe）杂志上。

来源：官方媒体、网络新闻

编辑：陈菲   张宇   校对：敖雯菲

审核：张月华   何承健

监制：谢华容

总监制：魏凡翔