x 射线很容易被吸收并重新以低能量光的形式释放，因此我们可以设想，黑洞周围的气体可能也在扮演类似的角色。如果吸积盘的外围区域吸收 x 射线，并将其重新以可见光的形式释放，那么这就能照亮行星可能运行的黄道面（吸积盘物质最密集的区域）。这一过程或许能提供微弱的散射光，足以维持地表生态系统，而非仅仅是特殊的极端环境生态系统。
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。
大致而言，黑洞的亮度与质量呈线性关系，不过这在很大程度上也取决于吸积盘的特性。牛津大学的加勒特科特在网上有一个不错的演示视频，详细讲解了相关计算过程。。黑洞质量翻倍，亮度也会翻倍。这一亮度是太阳的 3270 万倍，甚至可能比形成它的原始恒星还要亮。
这意味着，该黑洞周围的宜居带范围将是太阳宜居带的 5700 倍，即 5700 个天文单位（au）。而且，由于自然形成的黑洞质量通常不低于 3 倍太阳质量，其亮度会是 1 倍太阳质量黑洞的 3 倍，宜居带范围也会延伸到 10000 个天文单位，或在 7000 至 15000 个天文单位之间的广阔区域。
这篇内容的标题灵感，来源于黑洞与恒星在尺寸上的巨大差异。一个通常只有几公里宽的黑洞，仅凭其微小的尺寸就难以被直接观测到，更不用说还有事件视界的存在。但对于一颗典型的恒星级黑洞来说，其吸积盘的宽度可达数十至数百公里；质量更大的黑洞，吸积盘规模会更为庞大。
如果你处于黄道平面上，就能观测到这个吸积盘。此时，黑洞在天空中可能呈现为一道细长的亮痕 —— 这样的景象，你绝不会敢直视。如果你的轨道倾角较大，黑洞则可能呈现为椭圆形或带有黑暗中心的圆形。根据轨道倾角的不同，每年可能会有两次观测到这种形态的机会。不过，黑洞看起来并不会像《魔戒》中的 “索伦之眼”—— 尽管这是我脑海中浮现的第一个形象。
除了《魔戒》这个参照，我还得提一句，在撰写这篇内容的整个过程中，我的脑海里时不时就会响起 “声音花园” 乐队的歌曲《bck hole sun》。我很好奇，有多少人和我一样会有这种联想？
此外，最近上映的《沙丘》电影中，前往吉迪 pri 星球上单色哈克南家园的场景，也给了我创作灵感。让黑洞持续从某个天体获取物质的想法很有趣，尤其是当这个物质来源是一颗双星系统中的褐矮星伴星时。
这颗褐矮星或许能在黑洞前身恒星的红巨星阶段存活下来。在红巨星阶段，褐矮星的轨道会逐渐衰减；当恒星发生超新星爆发后，褐矮星可能会进入一个椭圆形轨道，在靠近黑洞时抛射出气流。
顺便提一句，“在红巨星内部运行” 听起来可能很奇怪，但实际上，太阳的光球层密度已经比空气低得多，红巨星的密度则更低。行星和天体并不会被红巨星 “吞噬”，而是会慢慢被灼烧。对于可能形成黑洞的超新星前身星来说，其红巨星阶段仅持续数千年（而非数百万年），而褐矮星凭借自身的引力和巨大质量，足以在这样的环境中保持完整。
当黑洞从褐矮星的气流中获取物质时，其吸积盘会变亮。褐矮星的轨道周期可能为一年（地球年），这会使远处的行星经历漫长的黑暗 “冬季” 和较为明亮的 “夏季”—— 此时，褐矮星就像一颗昏暗的第二颗太阳，通过反射、吸收并重新释放包括黑洞辐射在内的能量来发光。
黑洞的能量利用效率远超恒星。相比之下，太阳在 100 亿年的寿命中，仅能将自身约 10 的质量转化为能量，且转化效率仅为 1，同时亮度会随时间逐渐增加。而黑洞在吞噬褐矮星时，能量转化效率可达 20 至 40，释放的能量也远多于太阳。
如果这颗褐矮星的质量约为太阳的 1/12，那么黑洞从这一颗褐矮星中释放的能量，就可能是太阳在其整个生命周期中释放能量的 10 倍。这种极高的能量效率意味着，即便一颗行星的轨道远在木星之外，也能在数十亿年的时间里接收到足以维持宜居环境的光和热。
不过，在这样的系统中，行星可能会受到强烈的太阳风影响，从而频繁出现剧烈的极光现象。要在这种环境中维持行星大气层并非易事，除非这颗行星具备更强的引力、强大的磁层、活跃的地质活动，或者理想情况下，三者兼具。
以上就是我们探讨的第一种场景：一颗普通黑洞，周围有一颗行星围绕其运行，黑洞的物质来源要么是某个大型气态天体，要么是来自更广阔宇宙空间的稳定气流。
第二种场景是：一颗普通黑洞，伴有一颗伴星（双星系统），且有一颗行星围绕该双星系统运行。这颗行星可能围绕双星中的恒星运行，也可能围绕黑洞运行，或是围绕两颗天体共同运行。
如果这颗伴星与黑洞距离较远，那么它除了通过太阳风为黑洞提供少量物质外，几乎无法为黑洞提供其他物质来源 —— 而且黑洞能捕获到的太阳风物质比例也很低。
这种场景有一个有趣的可能性：如果行星围绕恒星运行，其环境可能与围绕普通恒星运行的行星相差不大。但这颗恒星可能会像太阳一样，每秒喷射出数百万吨的太阳风。的物质被黑洞捕获，黑洞每秒也能接收到 1000 万千克的物质。
如果黑洞处于活跃吸积状态，那么在白天，它可能会在天空中呈现为一个极其明亮的细小白色亮痕；到了夜晚，其亮度可能是满月的数千倍。如果观测角度的倾角较大（即恒星的黄道面与黑洞的黄道面存在显著差异），黑洞则可能呈现为一个白色的椭圆形，或是带有黑色中心的圆形亮盘。
不过，考虑到黑洞体积极小而亮度极高，对于这种质量的黑洞而言，其中心的黑色圆点可能难以被分辨出来。
另一种情况是，行星直接围绕黑洞运行，而另一颗恒星则围绕行星与黑洞组成的系统运行 —— 这与之前讨论的褐矮星场景类似。此时，宜居带的范围和亮度取决于有多少物质落入黑洞。
这种运行模式对宜居性可能不太有利，因为围绕普通恒星运行的行星能从恒星稳定的核聚变中获得稳定的能量，而黑洞的亮度会因其吸积物质的速率不同而发生巨大波动。
或许最有趣的场景是，行星在非常近的距离围绕黑洞运行 —— 轨道刚好位于洛希极限之外，距离约为 100 万英里（约 160 万公里）至 200 万千米。在这种情况下，行星会被黑洞潮汐锁定，行星的暗面会从伴星那里获得一些光和热，同时也会从潮汐加热中获取能量；而行星始终朝向黑洞的一面，则能持续观测到黑洞，还能看到黑洞对后方恒星产生的显著引力透镜效应。
黑洞吸积盘的亮度可能是太阳的数倍，具体取决于其吸收的物质数量。有趣的是，黑洞只需捕获伴星太阳风中百万分之几的物质，就能发出明亮的光。
此外，伴星也能提供充足的阳光。例如，若一颗行星围绕质量为 3 倍太阳质量的黑洞运行，轨道半径为 100 万英里（约 160 万公里），那么这颗行星的 “一年”（公转周期）仅为 6 小时；若轨道半径为 420 万公里，公转周期则为 24 小时（地球日）。
对于质量更大的黑洞，其宜居带的轨道距离也会相应增加：质量为 10 倍太阳质量的黑洞，要实现 24 小时的公转周期，行星轨道半径需达到 630 万公里；质量为 100 倍太阳质量的黑洞，对应的轨道半径则为 1360 万公里。
黑洞事件视界的大小与其质量呈线性关系。。
由于其巨大的质量，即便在伴星处于可见状态的白天，这颗大质量黑洞也可能在天空中被观测到 —— 这要归功于它对光线的扭曲效应。不用说，若存在明显的吸积盘，黑洞的亮度可能相当于一颗微弱的第二太阳，甚至比任何已知恒星都要明亮。
你可能已经注意到，我们讨论的双星系统中，伴星的亮度都不超过太阳，最低可至褐矮星。这是因为，虽然质量远大于太阳的恒星也常与黑洞组成双星系统，但它们自身的寿命通常很短。
通常情况下，这类双星系统由两颗大质量恒星组成。其中一颗恒星先发生超新星爆发形成黑洞，另一颗质量较小的恒星则常常会因为穿过前者的红巨星包层以及受到强烈太阳风的阻力而逐渐向内螺旋运动。在很多情况下，两颗恒星在太阳系形成并演化出生命之前，就已经走向死亡。
这类双星系统的演化结果多样：两颗恒星可能都形成黑洞；也可能都形成中子星，最终合并成一个黑洞；或者一颗形成黑洞，另一颗形成中子星。
另一种情况是，质量较小、寿命较长的恒星，可能刚好在演化成红巨星后形成白矮星 —— 但这一过程很可能在行星有足够时间形成生命，或在生命被移植到该系统后重新演化之前就已完成。
如果一颗行星被移植到这样的双星系统中，它可能会围绕黑洞运行，也可能围绕另一颗已死亡的恒星（中子星或白矮星）运行。
从某些方面来看，围绕中子星运行比围绕黑洞运行更不利于生命生存。尽管中子星会在漫长的时间里持续释放能量，且能量输出会逐渐减弱，但它周围仍存在宜居带。
不过，在中子星周围，生命会面临极端的挑战。但先进文明或许能够适应这样的环境，而且他们可能有充分的动机去尝试适应。
然而，不存在这样一个轨道距离：行星仅围绕黑洞运行，同时还能从中子星那里获得稳定且充足的光和热。