存在恆星核心的微黑洞可能會由內到外逐漸吞噬恆星

根據最新研究顯示，在宇宙大爆炸後一開始的極短時間內，從一片混沌中所產生極微小的密度差異，就可能開始誘發物質聚積，形成無數微小、熱而緻密的集團。並且在宇宙誕生後的第一秒內隨即塌縮，形成約原子大小的微黑洞。這些黑洞有些可能已被恆星捕獲，至今仍潛伏在這些恆星的核心中。

紅巨星的核心可能隱藏著宇宙爆炸初期就形成的微小黑洞。圖片來源：Live Science。

一般來說，這些黑洞形成之後，大部分都會以極高速度穿越宇宙空間，即使遇上恆星也會在瞬間從另一側穿出，根本不會影響恆星。但是如果其中有些許移動較緩慢的黑洞，就有機會被恆星所捕捉並停留在核心中。經由科學家們進一步的研究後發現，如果這些理論上的微黑洞確實存在，而且被恆星所捕捉，有可能演變出以下兩種可能。第一種可能是：由於這些質量極低的微黑洞實在太小了，即使從宇宙形成初期就存在恆星的核心，經過宇宙演化這麼長的時間，甚至無法讓本身的質量再增加一倍。而第二種可能是：如果有些微黑洞質量稍微大了一點，那麼就有可能透過吞噬恆星核心的物質，有效地增長。

由以上圖解所顯示，形成於宇宙初期的微小黑洞，會讓初期宇宙中的第一批恆星提早誕生，並且在這些恆星的核心中逐漸成長，最終將影響星際物質的聚積與星系形成，並逐漸演變為位於星系中央的超大質量黑洞。圖片來源：Live Science。

若前述說法成立，這些黑洞若持續成長至接近小行星或者矮行星的大小，將會開始貪婪地消耗核心物質，並且在接下來的數百萬年中，對恆星演化產生明顯的影響。如果發生這種情況，黑洞將會開始從內到外吞噬恆星，導致核心產生擾動並釋放出額外的能量，並且讓它膨脹成紅巨星，而這種核心演化由黑洞所驅動的恆星，稱為「霍金星」(Hawking stars)。由於膨脹機制與恆星演化末期，由核心產生高溫讓恆星膨脹的紅巨星不同。因此推斷由霍金星所形成的紅巨星溫度，會比恆星演化末期所形成的紅巨星要低上許多。而目前在天文上，恰巧就有這類低溫，難以用目前的恆星演化模型來解釋的紅巨星存在，稱為「紅離散星」(red stragglers)。直到目前為止，已經累積發現了約500顆這樣的恆星。

研究團隊表示，由於這些黑洞體積極小且移動速度極高，非常難以發現。但若確實存在，它們將可能遍布整個宇宙。未來團隊將進一步觀測這些紅離散星，分析它們的脈動與震動模式，並且進一步研究，如果真的有黑洞存在恆星之中，它們是如何吞噬核心物質並影響恆星演化。

資料來源：Live Science

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。