本文原刊於 對話 本出版品支持 Space.com 文章。 專家之聲：專欄與見解。
去年，天文學家感到驚訝。 逃離小行星 透過我們的 太陽系 從遠處某處以每秒約 68 公里的速度移動。是地球繞太陽運行速度的兩倍以上。
想像一下如果有更大更快的東西。那是一個每秒鐘移動超過 3000 公里的黑洞。在其強烈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，多項證據匯集在一起表明，這樣的訪客是不可能的。天文學家已經看到了明顯的逃脫跡象。 超大質量黑洞 突破其他星系 他們也發現了證據，顯示較小的、未被發現的逃脫者也可能存在於那裡。
無法逃脫的黑洞：理論
故事始於 20 世紀 60 年代，當時紐西蘭數學家 Roy Kerr 找到了愛因斯坦問題的解決方案。 廣義相對論 所描述的方程 旋轉黑洞。這導致了關於黑洞的兩項重要發現。
首先”無毛定理這告訴我們黑洞只能透過三個屬性來區分：質量、旋轉和電荷
其次，我們需要思考愛因斯坦著名的公式。 e = 蘋果² 這表示能量有質量。對於黑洞，克爾的解決方案告訴我們，黑洞質量的 29% 可以以旋轉能的形式包含。
羅傑‧彭羅斯，英國物理學家 50年前計算 這個黑洞的旋轉能量可以被釋放 旋轉黑洞就像電池一樣，能夠釋放大量的旋轉能量。
如果一對黑洞融合成一個，那麼黑洞所蘊含的能量大約比相同質量的恆星多出 100 倍。巨大的能量在幾秒鐘內釋放出來。
超級電腦花了二十年的艱苦計算才了解旋轉黑洞碰撞和合併時會發生什麼事。引起重力波 重力波能量可以在一個方向上比在其他方向上釋放得更強烈，這取決於黑洞的旋轉。這導致黑洞像火箭一樣向相反方向射出。
如果兩個碰撞黑洞的旋轉正確對齊，最終的黑洞將由火箭以每秒數千公里的速度推進。
向真實的黑洞學習
這只是一個理論。也就是說，直到 LIGO 和 Virgo 重力波天文台在 2015 年開始偵測到一對碰撞黑洞發出的重力波的呼嘯聲和呼喊聲。
最令人興奮的發現之一是黑洞的“環”，它是新形成的黑洞發出的音叉般的聲音。這告訴我們他們的輪換情況。它旋轉得越快，響鈴的時間就越長。
黑洞合併的觀測越來越好。人們發現一些黑洞對具有隨機的自旋軸。許多對具有非常高的旋轉能。
所有這些逃脫的黑洞都表明這是一個真實的可能性。 1% 的移動 光速它穿過太空的軌跡並不遵循銀河系中恆星的彎曲軌道。但這將是一條相當直線。
森林中發現逃脫的黑洞
這將我們帶到了序列的最後一步：實際發現 逃離黑洞
很難找到逃逸的小黑洞。但質量估計為太陽一百萬或十億倍的黑洞會對恆星及其周圍的氣體造成重大破壞。當它穿越銀河系時
據預測，它們將留下星團。它們由星際氣體形成，就像雲由噴流形成一樣。恆星是由氣體和塵埃的塌縮形成的，這些氣體和塵埃被經過的黑洞所吸引。隨著黑洞逃離銀河系，這個過程將持續數千萬年。
截至 2025 年，已有幾篇論文展示了星系內恆星的線性影像，如下圖所示。這些似乎是黑洞不可避免的令人信服的證據。
由耶魯大學天文學家彼得·範·多庫姆領導的一份報告描述了詹姆斯·韋伯望遠鏡拍攝到的一個非常遙遠的星系，該星系具有令人驚訝的明亮對比度。 20萬光年長尾跡顯示了黑洞經過時氣體重力壓縮所產生的壓力效應。在本例中，它顯示了一個質量是太陽 1000 萬倍的黑洞。以近1,000公里/秒的速度移動
另一個人解釋道 又長又直的走廊 穿過一個名為 NGC3627 的星系，該黑洞可能是由質量約太陽 200 萬倍的黑洞形成的。它以每秒 300 公里的速度移動，其對比度約為 25,000 光年。
如果有這些非常大的逃亡，那麼它們的小表兄弟也應該如此。這是因為對重力波的觀察表明，其中一些重力波與必要的相反旋轉結合在一起，產生了強大的踢力。速度夠快，可以輕鬆地在星系之間穿梭。
因此，穿過星系和星系之間的失控黑洞是我們令人驚嘆的宇宙的新組成部分。不可能有任何人出現在我們的太陽系中而造成災難。
我們不應該因為這些發現而失眠。可能性很小。這是我們宇宙的故事比以往任何時候都更加豐富和令人興奮的另一種方式。
