在假设的情景中，新形成的恒星可以捕获小的原始黑洞。由马克斯·普朗克天体物理研究所的研究人员领导的一个国际团队现在已经模拟了这些所谓的“霍金星”的演化，发现它们可以具有令人惊讶的长寿命，在许多方面与正常恒星相似。星震学可以帮助识别这些恒星，这反过来又可以测试原始黑洞的存在以及它们作为暗物质组成部分的作用。
让我们做一个科学练习：如果我们假设大量非常小的黑洞是在大爆炸之后产生的（所谓的原始黑洞），其中一些可能是在新恒星形成过程中被捕获的。这将如何影响这颗恒星在其一生中？
“科学家有时会为了了解更多信息而提出疯狂的问题，”马克斯·普朗克天体物理研究所（MPA）恒星系主任塞尔玛·德·明克（Selma de Mink）说。“我们甚至不知道这种原始黑洞是否存在，但我们仍然可以做一个有趣的思想实验。
原始黑洞形成于非常早期的宇宙中，质量范围很广，从小到小行星到数千个太阳质量。它们可能构成暗物质的重要组成部分，同时也是当今星系中心超大质量黑洞的种子。
艺术家在思想实验中将一个小黑洞放在太阳中心的印象。
以非常小的概率，一颗新形成的恒星可以捕获一个小行星或小卫星质量的黑洞，然后占据恒星的中心。这样的恒星被称为“霍金星”，以斯蒂芬霍金的名字命名，他在 1970 年代的一篇论文中首次提出了这个想法。这种霍金星中心的黑洞只会缓慢增长，因为为黑洞提供食物的气体流入受到流出光度的阻碍。
一个国际科学家团队现在已经模拟了这样一颗恒星的演化，黑洞具有不同的初始质量，恒星中心具有不同的吸积模型。他们惊人的结果是：当黑洞质量很小时，这颗恒星基本上与普通恒星没有区别。
“在中心拥有黑洞的恒星可以活得惊人地长，”MPA博士后，现任耶鲁大学助理教授厄尔·帕特里克·贝林格（Earl Patrick Bellinger）说，他领导了这项研究。“我们的太阳甚至可能在水星中心有一个如此巨大的黑洞，而我们却没有注意到。
这两张图显示了一颗恒星的径向演化，其质量与太阳相同，没有（左）和（右）有一个初始质量与小行星相似的黑洞。黑色实线表示光球的半径，垂直虚线表示太阳的当前年龄。红色区域显示了氢在核聚变中转化为氦的位置，这提供了大部分的太阳光度，直到黑洞开始明显增长（黑色区域;对于较低的年龄，黑洞太小，无法在此图中看到）。黑洞驱动对流（舱口），混合恒星的最内部。注意 y 轴的不同缩放比例
这种霍金星和普通恒星之间的主要区别在于靠近核心，由于吸积到黑洞上，核心会变得对流。它不会改变恒星表面的特性，并且无法进行目前的探测。然而，它可以通过相对较新的星震学领域来探测，天文学家正在使用声学振荡来探测恒星的内部。
同样在它们后来的演化中，在红巨星阶段，黑洞可能会导致特征特征。在即将到来的项目（如PLATO中），可能会发现这些物体。然而，需要进一步的模拟来确定将黑洞放入各种质量和金属度的恒星中的含义。
如果原始黑洞确实是在大爆炸后不久形成的，那么寻找霍金恒星可能是找到它们的一种方式。“尽管太阳被用作一种运动，但有充分的理由认为霍金星在球状星团和超暗矮星系中很常见，”该研究的合著者、伊利诺伊州立大学的马特·卡普兰教授指出。
“这意味着霍金恒星可以成为测试原始黑洞存在的工具，以及它们作为暗物质的可能作用。
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