假如地球不幸撞上黑洞，或许仅仅是与黑洞靠得太近，都将会迎来不行解救的消灭。这是一个极端不行能产生的状况，但在世界的天文学时刻尺度下，任何状况都有或许产生。
什么？黑洞碰击地球？产生这种工作的或许性很迷茫，但后果却是消灭性的。那么，假如黑洞真的撞向地球，会产生什么呢？咱们又应当如何防止这种状况的产生？
在世界的某个地方，潜在的末日灾祸或许正等待着咱们。虽然夜空中的恒星看起来都固定不变，就如咱们的太阳相同，但它们其实都相同遭到引力的支配，使咱们保持在围绕银河系中心的轨迹上。每一个恒星体系都相对太阳在运动，并且周期性地 —— 大约每百万年有若干次 —— 会有某个天体危险地挨近太阳系。当这种状况产生时，在太阳系边际的奥尔特云中，一些天体或许就会遭到扰动，导致一大波彗星的呈现。
7 万年前，一个名为舒尔茨星的联星体系穿过了太阳系的奥尔特云，该体系正处在其中心氢聚变点燃的边际。可是，与图中不同的是，当时它并不行能被人类的肉眼看到。现在，舒尔茨星间隔地球约 20 光年。据现在所知，没有任何黑洞比它更挨近地球。
这是最或许呈现的状况，但更糟糕的成果也或许随之而来。恒星或许会穿过太阳系，影响各大行星的轨迹。其他天体，如黑洞、中子星、白矮星和漂泊行星等，也或许呈现相同的状况，像玩世界台球游戏相同碰击周围的物体。在最坏的状况下，咱们甚至能够幻想一个黑洞碰击地球的场景。在任何时候，这种工作产生的几率或许都极端迷茫，但在天文学的时刻尺度下，世界有很多的机会制造这样的灾祸。
银河系及其周围天空中恒星密度的示意图，能够显着看到银河系和大、小麦哲伦星云。更细看的话，还能够看到球状星团杜鹃座 47（NGC 104）坐落小麦哲伦星云左边，武仙座球状星团（NGC 6205）坐落银河系中心左边略偏上的方位，略偏下的则是 NGC 7078。总的来说，银河系在其圆盘规模内包含了大约 2000 至 4000 亿颗恒星。
地球被黑洞撞上的几率有多大？
让咱们先从一些达观的工作开端：尽管世界中存在大量的黑洞，包含咱们所处的银河系中心也存在一个超大质量黑洞，但黑洞碰击地球的几率是十分小的。据估量，银河系中约有 4000 亿颗恒星，尽管单个恒星自身的体积很大，但与之比较，恒星之间的间隔愈加巨大，甚至与恒星体系的巨细比较也是如此。
像太阳这样的恒星，其直径约为 140 万公里，而地球绕太阳公转的间隔约为 1.5 亿公里（这一间隔被定义为一个天文单位，简称 A.U。），约为太阳直径的 100 倍。在海王星轨迹之外的柯伊伯带，间隔太阳约 40 至 50 个天文单位；至于奥尔特云，又比柯伊伯带愈加遥远，间隔太阳最远至 10 万天文单位（约 2 光年）。
这张图显现了银河系中的恒星或许通过太阳必定间隔内的概率。这是一个双对数坐标图，y 轴是间隔，x 轴是事情产生所需的时刻。
比较之下，咱们与最近的恒星比邻星的间隔略大于 4.2 光年。光年是用来描述恒星之间间隔的常用单位。使用欧洲空间局的盖亚（Gaia）空间望远镜，天文学家对银河系中恒星的数量及其在银河系中的分布状况有了适当具体的了解，咱们也由此得知了许多关于附近世界的奇妙事实，例如：
（1）附近世界中的恒星相关于咱们的运动速度一般为 20 千米 / 秒，约为咱们绕银河系中心运转速度的 10%；
（2）在咱们与银河系中心的间隔上，简直一切的恒星都以椭圆轨迹运转，而且这些椭圆轨迹十分挨近圆形；
（3）此外，简直一切的恒星都在离咱们较远的星系盘上运转；在中心凸出部分或较大的球状银晕中，却很少有恒星；
（4）这些恒星中，有大约一半归于多恒星体系，另一半则与咱们的太阳系相似：只存在一颗孤零零的恒星。
大质量恒星整个生命周期的示意图。终究在中心的核燃料耗尽时，会构成 II 型超新星。核聚变的终究阶段是典型的硅焚烧，在超新星迸发前的时刻短时刻内，核内会产生铁和类铁元素。假如恒星的内核质量满足大，内核坍缩时就会产生黑洞。
做一下数学核算，咱们就能得出一颗恒星到达太阳必定间隔内的平均时刻。成果很风趣，但并不行怕。咱们的太阳系现已存在了大约 45 亿年，每隔几十万年，就会有一颗足以影响奥尔特云的恒星挨近太阳系。最近一颗这样的恒星是舒尔茨星，在大约 7 万年前近间隔掠过太阳系，穿过了奥尔特云。
可是，任何恒星都不太或许挨近到足以使太阳系中其他大型天体违背轨迹的程度。在地球存在的整个前史中，咱们与另一颗恒星最挨近的间隔预计大约是 500 天文单位，或许说适当于太阳到冥王星间隔的 10 倍。关于整个太阳系的前史，则
（1）呈现一颗足以扰动柯伊伯带的恒星的几率约为 1%；
（2）呈现一颗足以扰动木星或土星的恒星的几率约为 0.01%；
（3）呈现一颗满足挨近地球，能对地球产生引力干扰的恒星的几率约为 0.0001%，即百万分之一；
（4）呈现一颗与地球产生磕碰的恒星的几率只要 0.000001%，即 1 亿分之一。
黑洞的质量规模，包含通过引力波勘探到的合并事情（蓝色）和 X 射线观测（洋红色）所取得的成果。绝大多数黑洞都处于 20 倍太阳质量以上的规模，但在低于 5 倍太阳质量的区间，黑洞的数量就很少。
考虑到太阳系中的行星，以及柯伊伯带好像从诞生之初 —— 约 45 亿年前 —— 到现在都没有遭到这样的扰动，这些概率值好像还算可信。对地球最大的要挟来自一颗路过的恒星，它穿过了奥尔特云，遭到扰动的彗星 —— 潜在的行星杀手 —— 估量需要 200 万年时刻才会进入内太阳系。不过，简直能够肯定的是，在遥远的未来，银河系中天体的“引力之舞”终究将导致恒星体系中大多数行星被抛射出去。
这张潮汐损坏事情（tidal disruption event，简称 TDE）的示意图显现了一个巨大天体的命运，由于太挨近一个黑洞，它在一维空间中被拉伸和紧缩，从而被撕碎，其物质被加速，然后被替换吞噬和喷射出来。
那么，黑洞呢？
必须着重的一点是，一切关于恒星的评论并不只是为了好玩，而是在为咱们评论黑洞奠定必要的根底。当然，黑洞很难被勘探到，因为它们不会发光，但它们背面的物理原理以及它们在星系中的运动规则和恒星是相同的。原因很简单：世界中，尤其是银河系中咱们所在的部分，简直每一个黑洞都是诞生于一颗本来现已存在的恒星。
当然，的确存在一些超大质量黑洞，但它们大多只存在于星系的中心，间隔咱们有几万光年远。另一方面，关于原始黑洞，现在还没有任何相关的观测依据。或许原始黑洞的数量更多，质量更小，但在理论上有一些严峻的问题阻止了它们的存在。
在一个黑洞与地球相撞的过程中，咱们不会从黑洞自身得到任何预警信号，但它会歪曲来自布景天体的光，从而向咱们提醒它的存在。
因而，世界中两种最常见的黑洞构成方法便是，要么有一颗满足巨大的恒星，其中心坍缩构成一个黑洞；要么由两颗中子星磕碰、合并，达到某些质量阈值，从而构成一个黑洞。
在理解了这一点之后，咱们就能够估算出黑洞相关于恒星的数量。在一切曾经构成的恒星中，大约 0.12% 的恒星，或许说大约 800 颗恒星中，会有一颗质量满足大的恒星，当它结束生命周期时，将产生一个恒星质量黑洞：质量大于 3 倍太阳质量，但至多不超越几百倍太阳质量。有些人以为，中子星的合并 —— 已被激光干涉引力波勘探器如 LIGO 和 Virgo 勘探到 —— 或许也会产生与大质量恒星相同多的黑洞，尽管处于较低的质量规模。
这意味着，以最达观的状况估量，现在有大约 10 亿个黑洞在银河系中运转，比较之下，恒星的数量约为 4000 亿颗。这是一个令人难以置信的黑洞数量，但即使是在天文学的时刻尺度下，地球与黑洞相互效果的几率仍然是极低的。事实上，假如咱们只考虑一个黑洞与地球磕碰的状况，概率是极小的：在地球前史中约为 400 亿分之一；适当于每年 10^20 分之一，与接连三次赢得乐透大奖的概率差不多。
当一个微引力透镜事情产生时，跟着中心质量穿过或挨近恒星的视野，来自布景恒星的光会被歪曲和扩大。引力的效果使光和咱们眼睛之间的空间产生了曲折，从而产生一种特殊的信号，提醒行星、黑洞或其他大质量物体的质量和速度。
磕碰并不是仅有的要挟
当然，黑洞并不需要与地球相撞才干构成要挟。假如间隔地球满足近，黑洞就能够：
（1）通过引力效果损坏地球的轨迹；
（2）把地球完全逐出太阳系；
（3）甚至会像拉扯意大利面条相同，通过潮汐力将地球完全粉碎。
这些都是需要防范的状况，但幸运的是，黑洞必须满足挨近才会引起这些问题。换句话说，黑洞必须离地球满足近，才干产生与太阳适当的引力。请记住，引力跟着间隔的平方而减小。即使一个黑洞的质量是太阳的 100 倍 —— 比银河系中 99% 的黑洞的质量还要大 —— 也要在间隔地球 10 个天文单位的规模内，才干在引力方面与太阳媲美。这种状况的危险相对更高一些，因为在太阳系的前史上，这种状况产生的几率约为 4 亿分之一，是被黑洞直接碰击的几率的 100 倍。其他两种状况 —— 被抛射出去或“意大利面化”—— 的几率，介于这两个估量值之间。
咱们能否知道危险的来临？
你或许会觉得，假如一颗恒星行将进入太阳系，给咱们带来重大的世界“改造”，那至少咱们会提早发现它的到来。可是，有没有办法得到黑洞行将到来的正告呢？
答案是肯定的。黑洞或许不会发光，但它们的引力无疑和任何质量相同的物体相同强大。此外，由于黑洞不会像恒星相同占有巨大的体积，而是坍缩成十分小的空间区域，隐藏在细小的事情视界之后，因而相关于咱们的视角，黑洞会强烈地歪曲其背面物体所发出的光。这意味着咱们能够有三种方法来勘探离地球满足近的黑洞：
（1）黑洞或许会导致强烈的引力透镜效应，在这种效应下，同一视野附近的布景物体发出的光会以一种较易辨认的方法曲折、拉伸和歪曲；
（2）黑洞或许会导致较弱的引力透镜效应，在这种状况下，较远的布景物体的表面形状会以一种自然不会产生的方法歪曲；
（3）黑洞或许会导致微引力透镜效应，即通过的黑洞不会遮挡布景恒星，而是会扩大其光线，并导致呈现时刻短但剧烈变亮的状况；能够说，即使是看不见的物体，这也是一个很显着的特征。
咱们有什么办法自救吗？
在很大程度上，咱们的存在自身就现已是世界中十分难得一见的奇观。生命在地球上的诞生和昌盛，简直能够算是中了世界的“头彩”。那么，假如咱们发现一个黑洞正朝地球直冲而来，咱们应该怎么做呢？尽管概率很低，但这在天文学上是或许的，考虑到银河系中有 4000 亿颗恒星，意味着在地球存在的前史中，有 4 亿分之一的概率会有一个黑洞闯入太阳系。
不幸的是，关于这种或许，仅有的挑选将是抛弃并脱离地球。咱们不能只移动地球，而是必须移动整个太阳系才干避开黑洞，而仅有能让太阳系进行这般移动的，只能是与另一个大质量物体的引力相互效果。换句话说，仅有能把咱们从黑洞来袭中解救出来的，便是咱们一直在尽力防止的状况：严峻扰乱太阳系行星轨迹的引力效果。假如黑洞真的要撞上地球，咱们仅有正确的做法是要么抛弃地球，要么听任自己与这颗具有数十亿年生命前史的星球一同被黑洞吞噬。
