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银河系里大约藏着1.7亿个黑洞,天文学家却几乎一个都看不见。这些黑洞各自有太阳的

银河系里大约藏着1.7亿个黑洞,天文学家却几乎一个都看不见。

这些黑洞各自有太阳的几倍到几十倍重,本身不发一丝光。除非偶尔有物质落入、在周围掀起一场罕见的进食狂欢把它们点亮,否则它们就彻底隐没在黑暗里。

这就给天文学家出了个难题。他们认识宇宙,靠的几乎是光。一个在任何波段都不发光的东西,找起来难,要数清楚全银河系有多少个,更是难上加难。

美国熨斗研究所(Flatiron Institute)的天体物理学家汤姆·瓦格带领团队换了一条思路:既然数不着,那就算出来。他们用计算机模拟了银河系136亿年的演化史,从恒星诞生、死亡到黑洞形成,一遍遍重演,直到虚拟的银河系长成今天真实观测到的样子。这类模拟如果能稳定复现现实,它给出的数字就可以当作对那部分看不见的宇宙的合理估计。

答案就是1.7亿。在银河系的一生中,大约有1.7亿颗大质量恒星烧光了核燃料,星体爆炸,核心坍缩,成了黑洞。研究者给这片看不见的黑洞群体起了个名字:“银河冥界”。

听着很多,放到银河系的尺度上其实稀得很。团队计算,在太阳到银河系中心这个距离上,平均在边长约60光年的一块立方空间里,才摊得上1个黑洞。

时间上同样稀疏。把1.7亿平摊到136亿年里,银河系平均每80年才添1个新的恒星质量黑洞。实际上,黑洞的婴儿潮发生在很久以前,那时恒星形成比如今旺盛得多,眼下的出生速度还要更慢。

所以,黑洞就藏在我们宇宙后院里的可能性,实在不大。

但这恐怕是整个研究里最没意思的结论。

真正有意思的是,黑洞很少老老实实待在出生的地方。许多黑洞诞生于不对称的超新星爆发中,一边喷得比另一边猛,反冲力会把刚出生的黑洞一脚踢出去,天文学家管这叫“诞生踢”。踢得最狠的,能直接挣脱银河系的引力,一去不回;多数则在银河系里开始一场漫长的流浪。

这场流浪重塑了黑洞的分布。银河系的恒星薄盘,厚度约1000光年;模拟算出的黑洞盘,厚度约2600光年,蓬松得多。多出来的部分,主要就是被诞生踢一脚脚踢上去的。

而且这一脚还挑对象。模拟显示,最轻的黑洞飞得离银盘平面最远,因为它们出生时挨的踢最重。原因藏在爆炸的细节里:形成小质量黑洞的超新星会把更多恒星物质抛出去,反冲更大,黑洞自然飞得更远;大质量黑洞形成时,有更多物质掉回黑洞身上,这一踢的劲儿就被卸掉了。

这意味着,黑洞如今待在哪里、怎样运动,其实记录着它们出生那一刻发生的事。未来的巡天观测不只是数黑洞。称出它们的质量,量出它们的运动,就能反推它们的母恒星当年是怎么死的,帮天文学家在几种相互竞争的超新星爆发和黑洞形成理论之间做出取舍。

如果这些观测和瓦格团队的预测对得上,这套模拟本身也就经受住了检验,可以当作研究星系演化的可靠工具。顺带一提,这项研究目前挂在预印本平台arXiv上,尚未经过同行评议,结论还要等同行把关。

而那片“银河冥界”,也不再只是黑洞的藏身之处。1.7亿个沉默的死者,各自带着当年那一脚的速度在银河系里游荡,把银河系的死亡史,刻在了自己的轨道上。

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图一:一个黑洞吞噬周围物质的艺术想象图,图源:Victor de Schwanberg/Science Photo Library/Getty Images图二:侧视角度下,银河系中黑洞的分布(左)与它们母恒星诞生位置(右)的对比,图源:Wagg et al., arXiv, 2026图三:散布在银河系各处的恒星质量黑洞艺术想象图

信源:Starr, Michelle. "There May Be 170 Million Black Holes Lurking in The Milky Way's Graveyard." ScienceAlert, 2 Aug. 2026