在我们所处的银河系中心，隐藏着一台远超地球技术水平的“粒子加速器”，其产生的光子能量至少是欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机的十倍。
我们知道，CERN 是目前人类在地球上建造的最先进的粒子加速器，其技术水平被视为现代科学的巅峰。
从空中鸟瞰大型强子对撞机的地理环境，虽然结构大部分在法国境内，但是主要的建筑则多在瑞士。
然而，这个位于银河系核心的神秘加速器，却在无声无息中释放着人类难以想象的能量。
01 超高能伽马射线的来源之谜
最近，HAWC伽马射线天文台探测到一种超高能光子，其能量远超质子静止质量的十万倍，达到了惊人的114TeV。
一般而言，伽马射线的亮度会随着其能量增加而递减，那么这种极端能量的伽马射线究竟从何而来？
科学家们为了解开这一谜团，提出了多种假设。通常，高能电子或质子在天体物理加速器中被加速，释放出伽马射线。然而，研究者们还在探索一种更为神秘且超乎想象的来源——原始黑洞。
费米伽玛射线空间望远镜探测到的高于1gev 光子能量的伽马射线天空图。银河系的圆盘是明亮的水平带，银河系的中心在中间。(图片来源: NASA/DOE)
让我们回顾一下原始黑洞的概念。
微型黑洞被认为是在宇宙大爆炸后百万分之一阿秒（10^-24 秒）的相变过程中，由稀有辐射气泡崩塌产生的。
物理学家斯蒂芬·霍金在1974年预测，这些小质量的黑洞将会通过释放伽马射线逐渐蒸发。一个典型的、质量相当于24亿吨的小行星的原始黑洞，其蒸发周期几乎与宇宙的整个年龄相当。
这些黑洞作为宇宙的“遗迹”，在引力上与其他暗物质粒子相似，往往聚集在银河系的核心区域，这正是银河系引力势阱的中心。
科学家们相信，这个区域可能是一个充满黑暗物质与黑暗天体的复杂混合体。如果这些微型黑洞即便只贡献了极小比例的暗物质，也可能在银河系中心释放出我们探测到的高能伽马射线。
02 霍金辐射的关键影响
一个关键的物理机制是霍金辐射，黑洞蒸发时间与其质量的立方成反比，而霍金光度则与其质量的平方成反比。
这意味着小质量黑洞在其寿命结束前，能释放出与其质量成正比的亮度。
霍金温度与黑洞的质量成反比，因此小质量黑洞会以更高的温度辐射。这使得微型黑洞成为可能解释高能伽马射线的来源。
那么，需要多少暗物质质量分数来解释这些观测到的伽马射线呢？
我的计算结果显示，这个数值小于百万分之一，这是在其他天体物理学约束范围内被允许的极小部分。随着黑洞质量的减少，最终达到普朗克尺度的黑洞，
它们会释放出电子、正电子、质子和中微子等高能粒子。尽管量子引力理论对此类“普朗克粒子”很感兴趣，它们对整体的贡献仍只占极少比例。
黑洞引擎：外星技术的假设
有时候我们会猜测这样一个问题：外星文明可能会利用这些黑洞作为100%效率的引擎，将静止质量完全转化为可用能量呢？
其实按照物理学家的推测利用黑洞作为“引擎”的外星文明甚至可以将其能量用作推进火箭的动力。
他们写道：“除了远距离推进的巨型激光器，正电子湮没是目前已知将质量高效转化为推力的方案之一。然而，即便如此，速度也难以达到光速的20%。
所以说，也许我们可以通过寻找电子伏特的过剩信号，来探测膨胀的星际商业活动。如果真的有人建造了‘黑洞火箭’，那么伽马射线能量的异常可能是寻找的线索。
这一切看似遥远，但如果工程师们早已领先我们10亿年，那么他们的技术将远远超越我们的想象。”
结语：超越科学与想象的边界
在我们探讨这些前沿问题时，不可否认，涉及到原始黑洞及其在伽马射线观测中的潜在角色，科学与科幻的界限变得模糊不清。
它们引发了更深层次的问题：我们的宇宙是否早已蕴含着一些尚未揭示的智慧？
或者说，在遥远的未来，我们是否也能成为那个探索未知、驾驭宇宙深奥力量的文明？
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