北京時間4月10日21時全球同步發布了人類照到的首個黑洞照片,這是在距離地球5500萬光年的室女座中心M87星系的超大質量黑洞,由於黑洞連光線都無法逃脫導致很難具體觀察到,但黑洞理論一直被公認為宇宙中最神秘的天體,這次發現終於證實了物理學家霍金的「黑洞無毛定理」!
黑洞通常分為三大類:第一種由幾十或數百倍太陽質量的巨型恆星衰變而成,這種恆星級質量的黑洞在較古老的星系中很常見;第二種最為強大,可能由數百萬倍太陽質量的超巨型恆星形成,通常在星系核心當中承載著整個星系的運作;還有一種介於前兩者之間的中等質量黑洞,許多較小型的星系就是由這類黑洞形成的,這次發現的M87屬於第二種超巨型黑洞,是太陽質量的65億倍!
黑洞是宇宙中最貪婪的天體,由於衰老恆星在引力失控以後形成一個天體引力「怪獸」,在這個天體裡一切人類已知的物理規則都將重新定義,由於連光線都會被吞噬和扭曲,所以極難被發現,不過不是所有的恆星都能形成黑洞,像太陽這類恆星由於質量沒有達到形成黑洞的最低要求,在衰亡以後只能形成白矮星這樣的小型天體,不過在那之前太陽會膨脹體積吞噬包括地球在內的行星,這一切發生在45億年以後。
通常星系中心的黑洞也會不斷與其它黑洞互相發生融合,形成質量更大引力更強的超級黑洞,這也是星系不斷聚集星際物質保持星系持續產生恆星的基礎,甚至也會與附近的其它星系互相吸引融合,像銀河系就正在與旁邊的仙女系正在發生融合,大約在40億年以後發生碰撞,由於仙女系核心黑洞質量超過銀河系黑洞,未來銀河系可能會被仙女系吞併掉融合成一個更大的星系,在這場引力拉鋸戰當中許多恆星會被引力彈弓效應拋離星系。
這次拍到的M87星系超級黑洞由於質量驚人的超過了太陽65億倍,可能就是因為黑洞互相融合形成的,整個宇宙就是建立在引力互相拉扯中形成的,在一些古老的巨型星系中還會發現質量更大的黑洞,已知最大的IC 1101星系其直徑約為400萬光年,能容納數萬個銀河系,就是因為其核心有超巨型黑洞。(下圖從左到右為銀河系、仙女星系、M87星系、IC 1101星系)
這張M87星系的黑洞雖然遠遠超過銀河系黑洞,但在整個宇宙中並不算什麼,首張黑洞照片只是人類了解宇宙的一個開始。
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