有一种方法是制造一个光盘,其表面积大小需满足释放出与普通太阳光波长相近的能量。这可以通过人工建造和控制实现,不过在极少数情况下,也可能自然发生。
或者,如果采用人工方式,我们可以使用具有 X 射线荧光或闪烁特性的材料,比如碘化钠或稀有金属磷光体。当然,我们也可以设想这样一种自然场景:超新星爆发后残留的重元素形成了这种具有特殊特性的物质。
不过,这些物质并非白光光源。你可以在黑洞周围放置一个外壳,或者更简单地,布置一群由所选材料(如碘化钠)制成的微小球体。围绕黑洞运行的碘化钠会发出 410 纳米波长的蓝光,钨酸钙发出的光波长与 X 射线相近,而碘化铯则会发出绿光。此外,还有一些有机荧光材料也能吸收 X 射线并释放可见光。
我们甚至可以想象,有一种植物或生物体,其叶片的一面能吸收 X 射线,另一面则能释放可见光,以此吸引与其存在共生关系的其他生物。
毋庸置疑,黑洞周围宜居性面临的最大问题,是物质的突然涌入可能引发强烈的辐射脉冲。这些辐射脉冲的危害至少与太阳耀斑相当,甚至可能彻底摧毁行星的大气层。不过,在宇宙中众多黑洞中,或许有一部分足够幸运,能在长期内保持稳定。
此外,有意在黑洞周围定居的文明,可以采取多种措施来保护自身免受辐射脉冲的威胁,甚至稳定黑洞的亮度。但黑洞能有多亮呢?这就涉及到 “爱丁顿极限” 的概念。
爱丁顿极限通常用于描述恒星如何平衡两种力量:引力向内挤压核心,促使核聚变增强;而核聚变产生的额外热量则向外推挤恒星物质。这种平衡被称为流体静力学平衡,它使大多数恒星保持相对稳定的亮度。
这一概念同样适用于黑洞和类星体:黑洞吸收物质的速度是有限的,因为它释放的辐射会加热正在吸入的气体,并将气体向外推。一般来说,黑洞的亮度要么低于爱丁顿极限,要么亮度持续波动。但如果黑洞附近有大型气体云,就可能在很长一段时间内使黑洞的亮度维持在爱丁顿极限水平。