提到黑洞,我們最先想到的就是它吞噬一切的能力,而距離地球7億光年外,相當於400億個太陽的超大質量黑洞被發現後,這種神秘的天體,再次成為了人們討論的焦點。可能有人會問,而這超大質量黑洞會不會威脅到地球呢?它又是怎麼形成的呢?
首先黑洞其實是廣義相對論裡預言的一種天體,它的引力非常巨大,任何物體只要進入黑洞的史瓦西半徑,就永遠無法掙脫束縛。在黑洞的中心是一個起點,那裡的密度無限大,但是體積無限小,時空曲率無限高,而且熱量也無限大。任何物體只要靠近,就會被立刻撕碎。
我們人類發現的那顆超大黑洞,它的史瓦西半徑大概是1180億公裡,而地球距離它足有7億光年。也就是說它的引力影響範圍波及不到地球,而且目前銀河系的運轉速度遠超它的逃逸速度。所以這個黑洞是絕對威脅不到我們的那麼。
而我們目前的理論認為大多數黑洞是恆星死亡之後產生的,它並不是每個恆星系列之後都會產生黑洞。如果它的質量要比1.44個太陽小,那麼它就會變成一顆白矮星。如果恆星的質量比1.44個太陽大,那麼引力就會克服電子的簡併壓力,原子就會被壓碎,然後電子被擠進質子裡,形成一個中子球,最後它們一起組成了一個中子星。
但是當恆星的質量超過太陽的3.2倍時,中子簡併壓力就無法抵抗引力了。恆星會繼續坍縮,變成一個無限小的指點,它周圍的引力會變得特別巨大,時空也被嚴重扭曲,之後就形成了黑洞。不過超大質量黑洞應該不是恆星產生的,因為現在人們所發現的質量最大的恆星大約只有四百個太陽的質量。
要想要形成超大質量黑洞還差得很遠,所以它應該是通過其它方法形成的,比如小型黑洞相互融合,然後緩慢的吸收累積恆星,或者星雲逐漸變成一個超大的黑洞,也有可能是一個星雲慢慢萎縮,變成一個十萬太陽質量以上的相對論星體,最終收縮成一個超大質量的黑洞。
而第3個方法涉及了我們正在進行和坍縮的高密度星團,它的負熱熔會改變核心的分散速度,把它變成相對論速度之後,這個星團就會坍縮變成黑洞。最後一種解釋是它們屬於原生黑洞。也就是說超大質量黑洞是宇宙大爆炸產生的。
目前人類觀測到的超大質量黑洞還比較少,但是理論上宇宙中或許還有很多類似的天體。實際上銀河系的中心就是一個超大質量黑洞,而且它的質量大小也受銀河系的影響。科學家們猜測每一個星系的中心可能都有一個超大質量的黑洞,而且星系也有可能是黑洞產生的。
在1969年,科學家們首次觀測了類星體,它是一種非常明亮的天體,釋放出的輻射是銀河系的100倍。但它實際上是一個超大質量黑洞,因為它周圍的氣體和塵埃一直在做螺旋運動,形成一個吸積盤,這些塵埃會被黑洞加熱,並放出大量的輻射。看起來就好像黑洞在發光一樣,而且在它的兩端也會產生噴流。
那是一些物質在進入黑洞世界之前被引力噴射了出來,等經過足夠長的時間,這些物質會逐漸聚集吸引,最後就形成了一個星系。所以從某種意義上說,我們就來自於黑洞。也許到很久很久以後,宇宙開始了大坍縮現象。那時候所有的黑洞都會匯聚到一起,形成一個史無前例的特大質量黑洞。
最後它會吞噬掉宇宙,並且吞噬自己,而之後會發生什麼呢?可能黑洞的奇點會變得越來越熱,變得越來越不穩定。最後發生一場大爆炸,產生一個新的宇宙。