北京時間9月6日消息，據國外媒體報道，在許多人看來，黑洞是宇宙中相當可怕的存在。它們無比黑暗，有着強大的引力，似乎有着某種不祥的意味。如今，天體物理學家又提出了一種假想的黑洞類型：原初黑洞。這種黑洞不是由恆星坍縮而成，而是形成於宇宙的最初時刻，並充斥於我們現今的宇宙。
那麼，一個這樣的遠古怪物沖向地球的幾率有多大？一位天體物理學家對此進行了計算。
誕生於大爆炸
早期的宇宙既狂野又複雜，與我們今天所處的溫和宇宙截然不同。在大爆炸的最初時刻，宇宙發生了劇烈的相變。儘管科學家們已經初步理解了大爆炸最初幾分鐘的物理現象，但在那之前發生的事情卻一直籠罩在神秘之中——相關的數學計算也異常複雜。
要形成黑洞，需要一些相當極端的條件，比如一顆恆星在其生命的最後時刻發生坍縮。在宇宙誕生的最初幾秒鐘里，恆星並不存在，但可能存在形成黑洞的合適條件；原初黑洞的形成，所需要的只是將大量的物質或能量塞進一個足夠小的空間。
在宇宙遙遠的過去，在我們尚未探測到的宇宙未知領域，可能正好存在一些條件，使原初黑洞充斥着整個宇宙。這些黑洞可能有不同的質量，取決於它們形成的條件。不過，科學家幾十年來對原初黑洞的搜索毫無結果，使人們對它們的興趣逐漸減弱。直到不久前，我們終於有了一個高效的探測工具——激光干涉儀引力波天文台（LIGO）。
當LIGO首次探測到黑洞碰撞所產生的引力波時，天文學家發現，這些黑洞的質量相當奇特，每一個都有太陽質量的幾十倍。這個質量範圍很難通過常規的恆星黑洞合併來實現，因為這樣的合併事件必須足夠頻繁，才有可能形成如此規模的黑洞。於是，原初黑洞又回到了天文學家的視野當中。
尋找原初黑洞
關於早期宇宙發生的各種過程，如果有某種奇特的機制能產生黑洞的話，那就不會只產生幾個黑洞，而是會充滿整個宇宙。事實上，宇宙中可能存在着足夠多的原初黑洞，至少可以作為一部分暗物質的解釋；據天文學家估計，神秘的暗物質占宇宙中所有物質的80%以上。
最近發表在預印本數據庫arXiv上的一篇論文中，科學家假設宇宙中可能存在着數量驚人的小型黑洞。它們會經歷怎樣的變化？
事實上，黑洞並不是100%黑色的，它們會通過霍金輻射失去質量。霍金輻射是發生在黑洞事件視界的複雜量子力學過程，允許一些粒子和輻射從黑洞逃逸。黑洞越小，其質量損失就越快。小於1億噸的黑洞——比一顆典型的小行星略輕——在當前的宇宙年齡中將失去大約一半的質量。對於更大的黑洞，在當前的宇宙年齡下，只會因霍金輻射損失一小部分質量。
每個星系中小型黑洞的總數取決於星系中有多少暗物質，以及每個黑洞有多大。不過，無論怎麼分，不同星系中應該都有很多小型黑洞。
而且，這些黑洞的運行都很快。根據計算機模擬和星系動力學的觀察結果，暗物質的速度超過每秒160公里。以這樣的速度，一個小行星質量的黑洞可以在幾周內覆蓋木星和地球之間的距離。那麼，我們應該害怕這些黑洞撞上地球嗎？
原初黑洞與地球的碰撞
如果一個小行星質量的黑洞撞擊地球會發生什麼？簡單來說：滅頂之災。黑洞會像一把加熱的刀刺穿黃油一樣，刺穿我們星球的表面；另一方面，黑洞會立即開始減速，因為它會與地球的引力相互作用。任何原子或分子（或者我們每個人）在穿過事件視界之後，就會從已知的宇宙中溜走，再也看不見。事件視界是黑洞的邊界，在這個邊界之內，任何東西，甚至光，都不能逃脫。
在最理想的情況下，黑洞會從地球的另一側離開，留下倖存者來收拾殘局。在最糟糕的情況下，黑洞會落在地核的位置，在那裡地球的引力將足以讓黑洞開始“進食”。最終，黑洞會吞噬我們整個星球。
值得慶幸的是，根據這篇論文的計算，黑洞落在地核上的幾率相當小——它們的運行速度實在太快了。
另一方面，地球與黑洞的遭遇還會導致另一個令人不快的結果：升溫。在穿過地球的過程中，黑洞會吸積物質，而吸積會產生熱量（激活星系核的也是這種熱量）。一個小行星質量的黑洞撞上地球后，最終釋放的能量與1公里寬的小行星撞擊所釋放的能量差不多。在6500萬年前，一顆如此規模的小行星撞擊地球后，導致了恐龍的滅絕。
幸運的是，黑洞碰撞可能非常罕見。根據這篇論文的計算，在最“樂觀”的情況下（以科學家的標準，即星系中黑洞的數量達到最大值的情況），可能每十億年左右才會發生一次碰撞。因此，對於所謂的黑洞撞地球，我們不必過於擔心。