艺术家在思想实验中将一个小黑洞放置在太阳中心的印象。 **wikimedia/creative commons。
在假设的情景中，新形成的恒星可以捕获小型原始黑洞。 由马克斯·普朗克天体物理研究所（Max Planck Institute for Astrophysics）的研究人员领导的一个国际团队现在已经模拟了这些所谓的“霍丁恒星”的演化，发现它们的寿命非常长，在许多方面与普通恒星相似。 研究结果发表在《天体物理学杂志》上。
星距学可以帮助识别这些恒星，这些恒星可以测试原始黑洞的存在以及它们作为暗物质组成部分的作用。
让我们做一个科学的练习：如果我们假设大量非常小的黑洞是在大黑洞之后形成的（所谓的原始黑洞），其中一些可能是在新恒星形成过程中获得的。 这将如何影响这颗恒星的一生？
科学家们有时会问一些疯狂的问题，只是为了了解更多，“马克斯·普朗克天体物理研究所（MPA）恒星系统主任塞尔玛·德·明克说。 “我们甚至不知道这个原始黑洞是否存在，但我们仍然可以做一个有趣的思想实验。
原始黑洞形成于非常早期的宇宙中，质量范围很广，从小行星到数千个太阳质量。 它们可能构成暗物质的重要组成部分，也是当今星系中心超大质量黑洞的种子。
以非常小的概率，一颗新形成的恒星可以捕获一个小行星或小卫星质量的黑洞，然后占据恒星的中心。 这样的恒星被称为“霍金星”，以斯蒂芬霍金的名字命名，他在 1970 年代的一篇文章中首次提出了这个想法。
Kippenhahn图显示了有和没有**BH的太阳内部的演变。 左图显示了质量分布，并表示了能量产生和传输的区域。 右图显示了径向分布，并指示了光球半径（黑线）和太阳半径（水平虚线）。 顶部面板对应于太阳演化的正常模型，该模型通过MS演化，直到核心氢耗尽，然后将氢壳燃烧为红巨星。 底部的面板显示了一个与当前太阳一致的模型，其中心生长着一个 bh。 核聚变（红色）提供大部分阳光，直到BH的质量足以使反应熄灭。 BH驱动对流（舱口），混合核心的最内层，最终混合整个恒星。 请注意面板之间 y 轴刻度的差异。 **天体物理学杂志 （2023）。 doi： 10.3847/1538-4357/ad04de
霍德金中心的这个黑洞只会缓慢增长，因为为黑洞提供能量的气体的流入受到光度流出的阻碍。 一个国际科学家团队现在已经模拟了这样一颗恒星的演化，在恒星的中心有一个具有不同初始质量和不同吸积模型的黑洞。 他们惊人的结果是，当黑洞的质量非常小时，这颗恒星基本上与普通恒星没有区别。
中心有黑洞的恒星可以活得惊人地长，“MPA博士后、现任耶鲁大学助理教授厄尔·帕特里克·贝林格（Earl Patrick Bellinger）说，他领导了这项研究。 “我们的太阳甚至可能在水星中心有一个巨大的黑洞，以至于我们没有注意到。
这种霍金星与普通恒星之间的主要区别在于它靠近核心，由于吸积到黑洞上而变得对流。 它不会改变恒星表面的特性，也不允许电流检测。 然而，它可以被相对较新的地震学领域探测到，天文学家正在使用声振荡来探测恒星的内部。
同样在它们后来的演化中，在红巨星阶段，黑洞可能会产生特征。 在即将到来的项目中（如柏拉图），可能会找到这些对象。 然而，需要进一步的模拟来确定将黑洞放入不同质量和金属度的恒星中意味着什么。
如果原始黑洞真的是在大**之后不久形成的，那么寻找霍金的恒星可能是找到它们的一种方式。
虽然太阳被用作一种运动，但有充分的理由认为霍金在球状星团和超暗矮星系中很常见，“伊利诺伊州立大学的马特·卡普兰教授指出，他是该研究的合著者。
这意味着霍金恒星可以成为测试原始黑洞存在的工具，以及它们作为暗物质的可能作用。
更多信息： Earl PBellinger等人，黑洞的太阳演化模型，《天体物理学杂志》（2023）。 doi： 10.3847/1538-4357/ad04de