黑洞的質量上限是多少?到了上限會爆炸嗎?我們的宇宙或由此誕生

2020-11-04 每日速攬

萬事萬物皆有其度,一旦過度就會發生質的變化,宇宙天體也遵循這個道理。但是黑洞的「度」卻仍讓我們琢磨不透。

黑洞小到可以成為基本粒子,大到我們還不知道它的限度在哪裡!

物理學家們分析足夠強大的強子對撞機裡面的一些粒子進行對撞的時候,很有可能撞出基本粒子級的黑洞,這種黑洞小到比原子還要小得多,甚至可以說比夸克都要小得多,這樣的黑洞壽命也很短,它們產生之後會在極短的時間中通過霍金輻射蒸發掉。

但是宇宙間的黑洞質量都很巨大,它們大致可以分成兩種,一種恆星級黑洞,一種是星系級黑洞,恆星級黑洞都是通過大質量恆星發生超新星爆發之後產生的,最小的恆星級黑洞的質量也在太陽的三倍以上;而星系級黑洞則直接產生宇宙之初,是由當時宇宙中物質極度密集的區域中直接形成的,這類黑洞大都質量巨大,它們之後大都成為了星系的中心,也可以說它們是星系的締造者。

已知最大的黑洞是Ton618,這是一個類星體黑洞,中心黑洞的質量大約為太陽的660億倍,但是它的外圍是圍繞它高速旋轉的吸積盤,這個吸積盤發著極其明亮的光,光度是太陽的150萬億倍,至少相當於2000個銀河系的亮度。

但是很顯然,660億倍太陽質量並非黑洞的質量上限,天文物理學家們也說不清黑洞的質量上限到底在哪裡?但是萬事萬物總會有個限度,黑洞雖然可以不斷吸收物質,但它的質量不斷的增加,總會有一個限度導致它不能承受,這時候黑洞就有可能發生爆炸。

沒有人知道黑洞的質量上限,但是卻有人將黑洞聯繫到宇宙的誕生上,宇宙大爆炸理論認為,我們的宇宙誕生於一個奇點,這個奇點匯聚了宇宙的能量和質量,在某一刻它發生了巨大的爆炸,我們的宇宙由此誕生,時間也從此開始。

巧合的是,如果我們將宇宙的質量代入計算黑洞的史瓦西半徑公式會發現,如果我們的宇宙是一個黑洞的話,那麼這個黑洞將比我們所在的可觀測宇宙還要大一些(我們的宇宙有一部分不可觀測)。

天文學家們推測黑洞的中心會有一個奇點,這個起點匯聚了黑洞中的絕大部分物質和能量,將它和宇宙大爆炸的奇點聯繫起來,會讓人覺得它們的性質在某些方面十分相似。

因此也有人猜測我們的宇宙很可能是黑洞中的奇點發生爆炸形成的,由於這個起點吸收了太多的物質,達到了黑洞所能承受的質量上限,所以才發生了大爆炸,產生了我們的宇宙,這種假說有一定的合理性,所以也有人揣測黑洞的質量上限或者和我們的宇宙總質量差不多,當然這種猜想還需要理論物理的推理和天文方面的觀測來驗證。

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