宇宙中最大的黑洞究竟有多可怕?


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宇宙中最大的黑洞究竟有多可怕?

黑洞的存在是相對論最著名的預測之一。在愛因斯坦提出廣義相對論不久後的1916年,科學家史瓦西從廣義相對論的引力場方程中推導出了一個特殊的解,該結果預示著宇宙中應該存在一類極其特殊的天體——黑洞。

黑洞是一種引力場極強的天體,同時也是宇宙中密度最大的天體。

目前人類發現的宇宙中最大黑洞的質量是太陽的660億倍,位於類星體TON618中心,距離地球104億光年。

根據霍金的推測,黑洞中心存在一個奇點,該奇點體積無限小,密度無限大,時空曲率無限高。

黑洞周圍則存在一個視界,由於黑洞的引力極其強大,使得視界內的逃逸速度大於光速,然而宇宙中沒有物體的運動速度能夠超越光速,這意味著黑洞能夠吞噬一切掉入該視界範圍內的物質。

黑洞根本不挑食,無論是行星還是恆星、中子星,在黑洞面前都只是美食。而且體重大的黑洞基本上只吃不拉,只會越吃越胖、越吃越猛。只有那些小質量微型黑洞才會在短時間內瘦身蒸發掉。

為此,科學家們根據黑洞的體重,給它們劃分了不同的等級,分別是,

微型黑洞:

這是一種極其微小的黑洞,又叫量子黑洞或迷你黑洞,理論上該黑洞的質量下限是普朗克質量(2.18×10^-8千克)。由於是量子級別的黑洞,所以它們和普通的黑洞有著很大的差異。雖然目前還未發現過微型黑洞,但是科學家相信它們的存在。

恆星級黑洞:

這是我們通常所說的黑洞,質量與恆星相當。當一顆恆星瀕臨死亡時,餘下的核心質量大於三倍太陽質量,那麼它就會坍縮成一顆恆星級黑洞。

中等質量黑洞:

質量一般在100~10萬倍太陽質量之間。根據相關理論,這種黑洞一般是恆星級黑洞吃多了長胖後所達到的級別,令人意外的是科學家目前在宇宙中只發現數量很少的這種黑洞。

超大質量黑洞:

就是質量在10萬倍太陽質量之上的黑洞,質量上不封頂。這種黑洞一般位於星系中心,對形成星系至關重要。銀河系中心就存在一個超大質量黑洞。 TON 618中的黑洞就屬於超大質量黑洞。

黑洞通常是天體引力坍縮的結果,大質量恆星死亡後都會成為黑洞。不過,TON 618這類超大質量黑洞並不是直接由恆星坍縮形成的,而是通過不斷地吞噬其它物質,與其它黑洞合併,最終成長起來的。

黑洞的質量越大,其引力場也就越強,視界半徑也就越大。 TON 618中的那個黑洞的視界半徑就已經達到了1920億千米,大約是太陽半徑(69.6萬千米)的27600倍。從體積上來說,它的體積是宇宙中已知體積最大恒星盾牌座UY的420萬倍。

根據科學家的推測,類星體就是活躍星系核中心的超大質量黑洞,其亮光就來自於這些黑洞的吸積盤所釋放的光。如果沒有吸積盤,那麼黑洞會成為一個不可見的天體。類星體TON 618就是宇宙中最亮的物體之一,它的光度是太陽的140萬億倍,因此我們才能在100多億光年之外看見它。

類星體雖比星系小很多,但是釋放出的能量卻是星系的上千倍,所以非常亮。之所以如此,就是因為TON618中心存在一個超大質量黑洞。由於該黑洞質量非常大,所以它擁有一個寬度約一光年左右的吸積盤。

吸積盤是黑洞周圍的物質被黑洞強大的引力吸引、撕碎並繞黑洞高速運動所形成的,在此過程中會釋放出巨大的能量。

儘管TON 618無比巨大,不過就算給它足夠的時間,它的質量也不可能無限增長,最多將它所在的整個星系吞噬掉。因為宇宙正在加速膨脹,星系之間不僅相隔甚遠且還在相互遠離。不過就算是這樣,該黑洞仍然是宇宙中已知最恐怖的存在。

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