最巨大的5個超大質量黑洞!你知道嗎?

2020-12-25 騰訊網

黑洞大概是宇宙中最詭異也最神秘的物體了吧,黑洞裡面的重力非常強大,就連光線都無法逃脫。而分隔黑洞內部與外部的邊界又被稱為事件視界,是一道一旦越過就不能再回到原地的這個警戒線。但我們也只能推測在事件視界另一側究竟有著什麼東西在等待著我們。物理學家認為黑洞內部有一個起點,而在這個起點內部重力以及時空的曲率都接近無限大。科幻作家則認為黑洞的內部則隱藏著蟲洞的入口,通過蟲洞人們可以去遙遠的宇宙旅行穿越過去以及未來,甚至是造訪別的宇宙。不過好萊塢的劇作家則認為黑洞的內部有一個放有無數書架的房間。大家好,儘管我們說了這麼多令人們感到驚訝的並不僅止於黑洞內部,黑洞的其他特性像是它的重量也是相當驚人。跟最重量級的黑洞相比較的話,就連太陽都會像是一顆輕飄飄的網球一樣,你準備好要見識看看這些黑洞了嗎?歡迎來到濤濤隨記,我即將會實現各位的願望,那麼我們就開始吧。

黑洞的種類。你有聽過黑洞的無毛定理嗎?也就是說要來說明黑洞的組成的話,只要知道它的質量、角動量以及電荷的資料就足夠了。而黑洞的大小是由其質量所決定的,因此人們也對黑洞的質量特別感興趣。舉例來說,如果要將質量與地球相同的星體變為黑洞的話,我們必須將它壓縮為半徑九毫米的小球,黑洞也被分為數個種類。而在之中最小最輕的黑洞是由大質量恆星的重力塌縮所形成的。當這些星球耗盡體內所有的燃料時,其內部就會開始塌陷並邁向死亡,這將會引發超新星爆炸,並產生非常明亮的閃光。在那之後,恆星原本所在的地方便只剩下一個重量約為五到十個太陽的黑洞。順道一提,科學家在計算天體的重量時,通常不會使用公斤或噸,而是用比較明確的太陽質量用於相比較。

宇宙中也存在著質量為太陽數百萬倍的黑洞。這種黑洞被稱為超大質量黑洞,其質量沒有上限。科學家認為超大質量黑洞幾乎存在於全部的螺旋星系以及橢圓星系的中心,而科學家們也尚未明白超大質量黑洞的誕生機制。或許在銀河的巨大中心領域中,許多物質重力塌陷才誕生超大質量黑洞的。超大質量黑洞也有可能是由數個恆星黑洞合體所誕生的。順道一提巨大的超大質量黑洞之中也有銀河,雖然它的重量是太陽的四百萬倍,即使是這樣巨大的黑洞,跟我們接下來要介紹的黑洞們相比,可說是不值一提了。

M87 我所介紹的第一個黑洞可是為真正的明星。2019年科學家成功拍攝到的就是這個黑洞。沒錯,橘色圓環中心的黑色部分就是橢圓星系M87中心所存在的黑洞。準確來說是黑洞的影子。M87距離地球約有五千萬光年遠,這個距離真是超乎人的想像。這個黑洞的事件視界內部可以輕易裝進太陽系所有恆星的軌道,不過最令人驚訝的還是它的質量。M87的質量是太陽質量的六十五億倍以上,M87黑洞的性情激烈,他能吸引物質並將其加熱產生強烈的輻射,當部分物質被噴射到太空時,就會變成長度為五千光年美麗的等離子輻射。

NGC1600 還請想像一下,當您開車經過一處有舒適的兩層樓房所組成的休閒小鎮,突然之間一棟一百層樓高的豪華大樓出現在面前。當天文學家們觀測到橢圓銀河NGC1600應該也有同樣的想法。這個銀河位於一個僅有二十個銀河所組成的小銀河星系的中央。在以前科學家認為,在這樣的小規模的星系群中是不會發現巨大星體的。不過NGC1600的中心部分的質量約達到171億太陽質量,也讓天文學家明白在裡面隱藏著一個猶如怪物一般的巨大質量黑洞。更令人驚奇的是,這個位於星系中心的黑洞質量與銀河系的質量比率是普通黑洞與銀河系質量比率的十分之一。這也說明了NGC1600或許是兩個星系相互碰撞所產生的結果。我們可推測在那時這兩座星系中心的黑洞都吞沒了大量的物質,並互相融合。

鳳凰座星系團的黑洞。在離地球約五十億光年的鳳凰座星系團是由數千個銀河所組成的大規模星系團。在鳳凰座星系團中間的銀河非常巨大,並以驚人的速度產生一顆又一顆新的星球。每年鳳凰座星系團天體的總質量都會增加五百到八百個太陽質量。而令人驚訝的是執行這個生產過程的是位於銀河中心的超大質量黑洞。一般來說,像這種大胃王天體會干擾周圍氣體冷卻,讓他們無法產生新的恆星,但這裡的情況卻正好相反。根據調查在銀河的中心有冷卻的氣體以及塵埃所組成的細絲緩慢延伸,而恆星們仿佛就是從灰燼中重生一樣在這裡誕生。這種現象可完全不愧對鳳凰星系團之名名了,這裡的黑洞本身質量為太陽的兩百億倍,並以驚人的速度成長。黑洞的重量以每年六十太陽質量的速度增加。雖然隨著黑洞越來越大,在他附近就將漸漸不可能有恆星繼續誕生。但在現今他仍舊以驚人的速度實時生成恆星。

S50014+81 宇宙中最亮的天體類星體也跟黑洞有關。當銀河中心的超大質量黑洞開始吞噬周遭的物質時,類星體就會產生。類星體的誕生過程,包括散發出強力輻射以及形成吸積盤,簡直就像一場真正的燈光秀,這個過程也會釋放出非常強大的能量,比銀河系中所有恆星加起來的光芒都耀眼的多。這也是為何類星體也被稱為宇宙中的燈塔。天王座所在的星體,很幸運的擁有這麼一座燈塔。類星體S50014+81的亮度約是太陽的三百兆倍。天文學者也根據這個資料計算出了與類星體S50014+81相互關聯的黑洞質量約為四百億太陽質量。黑洞的大小真是令人膛目結舌呀。這個黑洞的事件視界裡可以簡單地容納下冥王星的四十個軌道。

TON618現在人類所知的最大的黑洞是存在於獵戶座的TON618,他的質量為660億太陽質量。這個天體被分類為類星體,並被由加熱過後的氣體以及塵埃所組成的吸積盤所環繞。氣體在圓盤內部以秒速七千公裡的速度被攪動著。這個類星體位於離地球一百億光年處,其亮度是太陽的140兆倍。由於類星體實在是太過明亮,其亮度遠遠超過身處的銀河。因此我們通常沒辦法看到類星體所在的銀河本身。根據目前已知的情報具備上述特徵的TON618,沒辦法被分類到任何一種種類中。因此科學家也提案在現有種類中新增一個TON618類別用來歸納分類超大型黑洞。

這次的分享就到這裡結束了,謝謝你們的閱讀。今天我介紹的黑洞怪獸們,他們不止體型龐大,性格也像是學校裡的惡霸一樣恐怖。幸好太陽系附近並沒有像這樣的黑洞怪獸,否則會威脅生活在地球上的我們。喜歡文章的話點個關注分享一下吧,謝謝你的支持,我們下次見!

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    其次是恆星級別的黑洞,這類黑洞也是最典型最常見的。科學家在研究恆星演化的過程中發現,當恆星的質量超過一個極限,那麼它演化到生命後期,經過超新星爆炸,拋掉多餘物質,最終會形成一個黑洞,可想而知這類黑洞的質量必然算是恆星級別的,只不過比太陽要大很多。
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    前,美國和歐洲的天文學家宣布,他們首次探測到了一個中等質量的黑洞。這項由超過1500名研究人員參與的引力波探測研究顯示,約70億年前,質量分別為太陽的66倍和85倍的兩個黑洞,在發生激烈碰撞後,形成了一個新的中等質量黑洞。這也是人類迄今探測到的首個中等質量黑洞。
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    多數星系中心都有一個超大質量黑洞,銀河系也不例外。銀河系中心的超大質量黑洞名為人馬座A*(Sagittarius A*),質量約為太陽的410萬倍,約每11分鐘自轉一圈。根據國際天文學聯合會於1985年公布的數據,地球距離人馬座A*黑洞約27700光年。
  • 人類發現首個中等質量黑洞宇宙終結者還是締造者?
    這項由超過1500名研究人員參與的引力波探測研究顯示,約70億年前,質量分別為太陽66倍和85倍的兩個黑洞,在發生激烈碰撞後,形成了一個新的中等質量黑洞。這也是人類迄今探測到的首個中等質量黑洞。中等質量黑洞介於恆星級黑洞和超大質量黑洞之間,質量為太陽的100到1000倍。此次探測到的中等質量黑洞其質量是太陽的142倍。
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    研究人員分析認為,到2013年,這個星雲將離黑洞非常近,有可能被黑洞逐漸吞噬。今天我們就來講一講關於黑洞的5個宇宙之最:1.迄今為止最大的黑洞:截止目前,宇宙中最大的黑洞是OJ287雙黑洞。在後續觀測中,發現其中一顆恆星質量估計為太陽質量5至7倍,在繞著一個奇怪重力中心運行,所以表明軌道上不只是有兩顆恆星,而是有三個物體,只是其中一個我們看不見而已,隨後根據軌道數據科學家算出,該黑洞質量約為太陽4.2倍。4.最年輕的黑洞:這個最年輕的黑洞是天文學家利用美國宇航局的錢德拉X射線望遠鏡發現的。
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