我们一直在宇宙中寻找适宜人类生存的地外家园。最近，有研究发现，在超大质量的黑洞附近，也有可能存在适合生命生存的岩石行星。
宇宙中毁灭的代名词——黑洞
我们知道，黑洞的核心存在强大引力，在某个范围内，光线也无法逃脱，因此它内部所发生的的事，我们是无法知晓的，这也是黑洞名称的由来。这个区域的大小，被称为史瓦西半径，它的界面，我们称之为事件视界。黑洞不可抗拒的引力，牢牢控制着它周围的天体，而贪婪吞噬星际物质时释放出来的强烈射线和能量流，也对生命有着致命的伤害。
这不禁让我们产生疑问，深空中最可怕的深渊巨兽身边，会产生什么样的生命呢？
在科幻小说和电影中，我们幻想过形态各异的外星生命，但在严谨的科学探索研究中，负责任的做法，是通过已知来推断未知。所以，在探查地外生命，搜寻适宜星球时，我们基本以地球为模板——合适大小的恒星和拥有液态水的行星。
液态水行星假想图
这样，在判断地外世界是否适宜生存时，就需要两个苛刻的前提条件。
一，液态水。水在宇宙中是最常见的分子，它由两个氢原子和一个氧原子组成。氢是宇宙中最丰富的的元素，而氧元素则是恒星内部核聚变最常见的副产品。但在宇宙中，水不是在高温下以等离子体的形式存在，就是被封存在固体冰中。这对于地球生命来说，都是不友好的。
可见，液态水在宇宙是很难得的，它需要一个不冷且不热的环境。在宇宙中，我们发现，有两种环境可以保存有液态水。一是被称为恒星宜居带的区域，再者就是类似木卫二坚实的冰层以下，潮汐及地热使得水可以液态的形式存在。
适宜生命生存行星假想图
其二，适宜的地表温度。能量对生命来说是至关重要的，它通过复杂的化学反应，在生命体内流转变化，使得生命得以新陈代谢生息繁衍。因此，一颗能够稳定吸收恒星热量的行星，对于生命来说是必需的。
但是，仅仅只是吸收是不够的。适合生命繁衍的行星，还需要能够吐出多余的热量。否则，行星将陷入温室效应的恶性循环。金星就是一个很典型的例子，浓重的大气，留住了大部分太阳热量，使金星地表温度高达400-500℃。这样的温度，会使得构成地球生命最基本的蛋白质，在短时间内失活变性。
相反，我们的地球，以红外线的形式，将多余热量散发到宇宙中。所以，我们的地球在几十亿年的沧桑岁月中，都保持了相对稳定的地表温度，生命得以生息繁衍。
一星一世界，一叶一菩提。宇宙中存在着很多超出我们想象的奇特世界。
熔岩横流的火山星球
熔岩横流的火山地狱，冰封万里的寒冷世界，还有水冰为山脉、甲烷为河流的奇异星球……我们不知道，哪些环境会孕育生命，甚至存在文明。目前为止，我们知道的，只有我们的家园，地球。
每当听到黑洞，我们能联想到的，就是毁灭和终结，从来不会将它和生命缔造者联系起来。因为，黑洞的巨大引力，使得史瓦西半径内成为死域，连光线也无法逃脱它的魔掌。它将史瓦西半径范围内的一切，和外部世界永远地隔离开来。
黑洞自身是不会发光的，我们可以在它吞噬周边物质时，放射出来的宇宙射线和吸积盘两侧的喷射流来定位它。
那黑洞在什么情况下，可能成为生命的摇篮呢？
宇宙中，充满着一种被称为“宇宙背景辐射”的电磁波，它是宇宙大爆炸的余波。如果把宇宙大爆炸想象成手榴弹爆炸，爆炸时的烟云（热量分布）经过扩散，形成了今天的背景辐射。如果看过三体，应该记得，当倒计时在宇宙背景辐射的尺度上闪烁时，汪淼院士的心神崩溃。
宇宙背景辐射分布
宇宙爆炸的巨大热量，经过137亿年的扩散，如今残存的热量，只比绝对零度高了2.7度。
可是，当背景辐射落入黑洞中时，它将从引力中获得能量，在到达史瓦西半径之前，就会因为频率的升高而转变为红外线，甚至紫外线。换句话说，在接近黑洞时，背景辐射会被持续加热。
如果黑洞自身存在旋转的话，它会把红外化的背景辐射汇聚起来，使其看上去像一颗恒星。
黑洞吸积盘和视界附近被扭曲的光线
当黑洞的质量大到1.6x10e8个太阳时，它存在宜居带的可能性就会很大。如果史瓦西半径之外有一颗行星的话，并且正好位于宜居带上，它很有可能存在着我们期望的地表环境——不热且不冷，拥有流动的液态水。
但是，这个行星怎样才能维持它的运行轨道，不落入到黑洞中呢？
这种情况下，这颗行星的公转将达到光速！在这样的一个世界中，相对论的钟慢效应将发生作用。换句话说，这个行星上每过一秒，外部世界早已沧海桑田。原来，神话中的“天上一日，地上一年”，是存在的！西游记中烟雾缭绕的仙境，原来存在于深空之中，黑洞之侧。
爱因斯坦说过，想象力比知识更重要。也许，谜题的答案，有时就隐藏在我们无法想到的地方，等待着我们大胆想象勇于探索。
这个研究成果的相关论文已经提审，详见参考。
我将会持续关注这个话题，感兴趣的同学，可以关注球球大百科。
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参考：
Is life possible around black holes? By Paul Sutter. From space.com
arxiv.org/abs 论文编号 2001.10991
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