本文原刊於 對話。 該出版物為 Space.com 上的文章做出了貢獻 專家之聲：專欄與見解。
去年，天文學家對 一顆失控的小行星 路過我們的 太陽系 來自遙遠的地方。它的移動速度約為每秒 68 公里，略高於地球繞太陽運行速度的兩倍。
想像一下，如果它是一個更大、更快的東西：一個以每秒 3,000 公里以上的速度移動的黑洞。直到其強大的引力開始撞擊外行星的軌道之前，我們不會看到它的到來。
這聽起來可能有點荒謬——但在過去的一年裡，多項證據表明，這樣的訪客並非不可能。天文學家已經看到了明顯的逃脫跡象 超大質量黑洞 撕裂其他星係並發現了證據表明那裡可能存在較小的、無法檢測到的逃脫者。
失控黑洞：理論
故事開始於 20 世紀 60 年代，當時紐西蘭數學家 Roy Kerr 找到了愛因斯坦的解。 廣義相對論 它所描述的方程 旋轉的黑洞。這導致了關於黑洞的兩項重要發現。
第一的， ”無毛定理”，這告訴我們黑洞只能透過三個屬性來區分：它們的質量、它們的自旋和它們的電荷。
對於第二個，我們應該想想愛因斯坦著名的公式 乙 = MC² 這表示能量有質量。就黑洞而言，克爾的解告訴我們，黑洞質量的 29% 可以以旋轉能的形式存在。
英國物理學家羅傑‧彭羅斯 50年前的結論 黑洞的旋轉能量可以被釋放。旋轉黑洞就像是能夠釋放大量旋轉能量的電池。
黑洞所含的可噴射能量大約是同等質量恆星的 100 倍。如果一對黑洞合併成一個，那麼巨大的能量中的大部分可以在幾秒鐘內釋放出來。
超級電腦花了二十年的時間進行艱苦的計算，才弄清楚當兩個旋轉的黑洞碰撞並合併並產生重力波時會發生什麼。根據黑洞的旋轉方式，重力波能量可以在一個方向上比其他方向釋放得更強烈，這使得黑洞朝相反的方向衝向相反的方向。
如果兩個碰撞黑洞的自旋恰好對齊，那麼最終的黑洞可以以每秒數千公里的速度提供火箭動力。
向真實的黑洞學習
直到 2015 年 LIGO 和 Virgo 重力波天文台開始探測黑洞對碰撞發出的重力波的嗡嗡聲和啁啾聲之前，這一切都只是理論。
最令人興奮的發現之一是黑洞的「復興」：新形成的黑洞發出類似音叉的鈴聲，告訴我們它們的旋轉。它們旋轉得越快，鳴響的時間就越長。
對黑洞合併的越來越好的觀察表明，一些黑洞對具有隨機定向的自旋軸，並且其中許多具有非常大的自旋能量。
所有這些都表明失控的黑洞確實有可能存在。移動到 1% 光速它們在太空中的軌跡不會遵循星系中恆星的彎曲軌道，而幾乎是筆直的。
自然界中發現失控的黑洞
這將我們帶到了序列的最後一步：實際發現 失控的黑洞。
尋找相對較小的失控黑洞是很困難的。但是，一百萬或十億太陽質量的失控黑洞在穿越星系時會對周圍的恆星和氣體造成巨大的破壞。
據預測，它們會在尾跡中留下一條恆星軌跡，由星際氣體形成，就像噴射機尾跡中形成的凝結尾跡一樣。恆星是由經過的黑洞吸入的氣體和塵埃的塌縮形成的。當失控的黑洞經過一個星系時，這個過程需要數千萬年的時間。
2025 年，幾篇論文展示了星系內令人驚訝的直線恆星帶的圖像，如下圖所示。這些似乎是失控黑洞的令人信服的證據。
由耶魯大學天文學家 Pieter van Dokkum 領導的一篇論文描述了詹姆斯韋伯望遠鏡拍攝到的一個非常遙遠的星系，其對比度令人驚訝。 20萬光年長。反對者展示了氣體通過黑洞時引力壓縮所產生的壓力效應：在這種情況下，它表明黑洞的質量是太陽的 1000 萬倍，移動速度接近 1000 公里/秒。
另一位描述 一個長直杯 剪切一個名為 NGC3627 的星系。這很可能是由一個質量約為太陽 200 萬倍、速度為 300 公里/秒的黑洞所造成的。它的軌跡長約25,000光年。
如果這些極其巨大的逃逸者存在，那麼它們較小的表親也一定存在，因為對重力波的觀察表明，其中一些逃逸者與產生強大衝擊所需的相反自旋合併。它們的速度很容易就足以在星系之間旅行。
因此，撕裂星系和星系之間的失控黑洞是我們令人難以置信的宇宙的一個新組成部分。它並非不可能出現在我們的太陽系中，並可能帶來災難性的後果。
我們不應該因為這項發現而失眠。機會很小。這只是我們宇宙的故事變得比以前更豐富、更令人興奮的另一種方式。
