法国波尔多天文台的天体物理学家肖恩·雷蒙德研究行星系统是如何形成和演化的。作为雷蒙德所写的“建立终极太阳系”专栏的一部分，他开始观察有多少行星可以围绕黑洞运行。[太空中最奇怪的黑洞]
“我认为我们可以从极端中学习。。。雷蒙德告诉《太空》杂志：“它们基本上是我们正在搜索的盒子的边界。”这个系统是一个极端-最拥挤的想象。这是想象力和科学的有趣结合。
目前有两种黑洞是科学家最了解的，雷蒙德说。恒星质量黑洞的质量相当于几个太阳的质量，当巨大的恒星死亡并坍缩在自己身上时形成。超大质量黑洞是太阳质量的几百万至几十亿倍，被认为存在于大多数星系（如果不是所有的大星系）的心中。（第三类，中等质量黑洞，人们对其了解甚少。）
黑洞非常致密。一个质量相当于太阳的黑洞大约只有3.7英里（6公里）宽。相比之下，被认为潜伏在银河系中心的超大质量黑洞人马座A*的质量约为400万个太阳，直径约为1470万英里（2360万公里），也就是水星绕太阳轨道大小的40%多一点系统。（肖恩·雷蒙德）如果太阳有一个黑洞伴星呢？”雷蒙德说：“在物理课上，一个常见的问题是想象如果太阳被一个质量相同的黑洞所取代，会发生什么变化。答案是，关于行星的轨道，一切都不会改变——如果黑洞的质量与太阳相同，那么轨道将保持不变。（在这种情况下，地球上的生命显然会受到光和热缺乏的影响，雷蒙德补充道。）
如果太阳附近有一个质量相等的黑洞伴星——比如说，以天文单位的十分之一——太阳系行星的轨道不会有太大变化，雷蒙德指出。（一个AU是地-日距离——约9300万英里，或1.5亿公里。）
尽管如此，假设这些行星与太阳的距离与现在一样，太阳及其黑洞伙伴的引力将导致这些行星更快地完成其轨道，他说，随着地球年从365天减少到258天，
在上述情况下，太阳和黑洞将每2.9天完成一个轨道。这意味着当太阳离地球越来越远或越来越近时，地球从太阳获得的能量将在其平均值的90%到110%之间波动。
“就像每2.9天在纽约和迈阿密之间反弹，”雷蒙德指出。[黑洞测试：你对大自然最怪异的创造有多了解？]根据天体物理学家肖恩·雷蒙德的说法，
500多颗类地行星可能围绕着100万个太阳质量的黑洞旋转，前提是一些偶然的恒星位置。（肖恩·雷蒙德）如果一个超大质量黑洞有一个行星环呢？”除了想象周围的生活雷蒙德计算出，100万颗地球质量行星可以在400个环内的可居住区内运行，每个环内有2500颗行星，它们之间的距离与地球和月球之间的距离大致相同。在这种情况下，行星再次需要1.6到4.6天的时间来完成一个轨道。[宇宙中最奇怪的黑洞]
并没有在黑洞和行星之间放置9颗类太阳恒星，雷蒙德还建议人们可以将36颗类太阳恒星放置在一个6 AU宽的环中。雷蒙德说，在这种情况下，“每颗行星都沐浴在来自四面八方的阳光中——行星没有夜晚的一面。”这就像阿西莫夫的永久性白天行星卡尔加斯。
“在这些系统中你永远不会感到孤独-其他行星将在天空中隐约可见，”雷蒙德补充说。雷蒙德说，邻近行星距离地球的距离大约是月球的10倍，这意味着它们在天空中的体积将“比满月大40倍”这大概是一台笔记本电脑的大小，只有在天空中才能触手可及。
黑洞太奇怪了，听起来不真实。然而天文学家已经发现了它们存在的好证据。测试你对这些古怪奇观的认识。
黑洞测试：测试你对自然界最怪异的创造物
的认识在后一种情况下，行星将离黑洞更近，每颗行星在大约9小时内完成一个轨道。这意味着它们将以非常快的速度运行——大约是光速的10%。雷蒙德说，根据爱因斯坦的狭义相对论，接近光速时，时间似乎移动得更慢，因此“在同一时刻出生在不同环上的两个婴儿的年龄会略有不同。”内环上的婴儿年龄会稍慢一些。
这两个环之间的速度差异会很大，可能使飞船无法用任何现有技术从一个环到另一个环。然而，每一个世界都会与成千上万的其他星球共享其环，相邻行星之间的相对速度几乎为零。”“太空电梯可以连接行星，”雷蒙德说，
如果一个给定环上的每一对相邻行星都连接起来，它就像一个“环世界”，一个巨大的外星巨型结构，在拉里·尼文的同名科幻史诗中。”雷蒙德说：“在这种情况下，行星之间没有可居住的表面积，
”这一百万个行星系统可能来自哪里雷蒙德说：“我可以想象，超先进的外星人创造了一个像百万地球太阳系这样的宇宙艺术品，有点像摩天大楼或彩绘冰山的艺术。”雷蒙德说，可以这么说，“看看我们有多花哨”，“规模最大”，
“或者外星人可能会把这种系统打造成动物园。”它们可能在气候上有一个从最热到最冷的梯度，并在行星上储存它们在宇宙中收集的各种生物。当然，他们必须小心，不要把空间生物的错误组合放在同一个行星环上，因为那样做不会有好的结果。
总而言之，“试图找出所有可能存在的行星系统是有帮助的，”雷蒙德说一些发现可以通过“去那里”和想象远远超出常规的可能性来预测。这些系统是科幻小说和“去那里”的结合。
“我要做的主要事情就是试图突破我们认为可能的极限，”雷蒙德总结道。
跟随Charles Q.Choi在Twitter@cqchoi上的报道。关注我们@Spacedotcom、Facebook和Google+。关于太空的原始文章。“