超大質量黑洞被捕捉!質量遠遠超出太陽的10億倍,為何如此之大?

2020-11-25 騰訊網

這是一個千變萬化的世界，每一刻，每一秒，宇宙都在發生著不同的變化，因為量子力學所說的物質都是由原子構成的，但每個原子又是不同的狀態。也許就是這樣人類捕捉到目前為止最大質量的黑洞，並且它的質量遠遠超出太陽10億倍，那它為何如此之大呢？

很多人對黑洞並不是很了解，並且對黑洞的聽說也只是猜測它會「穿越」，那什麼是黑洞呢？黑洞就是現代廣義相對論中宇宙空間內存在的一種天體。黑洞的引力十分強大，所以使得視界內逃逸速度要超過光速。黑洞是無法直接觀測的，但是可以藉助間接方式得知它的存在以及質量，同時還可以觀測到它對其他事物的影響。

早在1783年，英國地理學家約翰.米歇爾就已經意識到「一個緻密天體的密度可以大到連光都無法逃逸」。這也就是現在人類對黑洞的最基本認知：黑洞可以吸入一切，連光都逃不出來。在20世紀70年代，霍金等科學家以量子力學為基礎，對黑洞展開深入調查。結果發現黑洞會像「蒸發」一樣穩定地向外發射粒子。霍金還認為，每個黑洞都有不同的溫度，而且質量越大的黑洞，溫度會越低，並且大黑洞的溫度越低，「蒸發」也就越弱。如果一個黑洞像太陽般大小的話，地球應該會被蒸發殆盡。

愛因斯坦的廣義相對論中預言，運動的重物會導致引力波的輻射，是以光的速度傳播的空間。引力波和電磁場的漣漪光波很相似，但是想要探測到它十分困難。任何運動中的能量都會被引力波的輻射帶走，所以可以得知，一個質量龐大的物體的系統最終會趨向於一種不變的狀態。幾年前在PSR1913+16的系統中觀測到這一效應，這個系統包括兩個互相圍繞運動的中子星。

科學家提出這一系列的概念都無法證明黑洞的存在，為了證明黑洞是存在宇宙中的，各國的科學家們致力尋找證明黑洞的證據。終於在去年，科學家們通過建立事件視界望遠鏡拍到第一張黑洞的照片——M87星系黑洞。

M87星系黑洞距離太陽系5000萬光年，體積十分巨大，是太陽的680萬倍，這種體積完全可以將太陽系吞噬。相比銀河系的黑洞只有M87星系黑洞的千分之一。質量遠遠超過太陽的10億倍，這樣如此巨大的黑洞是如何形成的呢？

關於超大質量黑洞的形成有三種說法，第一個最明顯的說法就是以緩慢的吸積（由恆星的大小開始）來形成的；第二個就是氣雲萎縮成數十萬太陽質量以上的相對論星體；第三種就是正在核坍縮的高密度星團，負熱容會促使核心的分散速度成為相對論速度，最後是在大爆炸的瞬間從外壓製造太初黑洞。

關於黑洞的解釋有千種萬種，最確切的說法可能都十分難以理解，至於黑洞對人類有沒有威脅，這一切都還沒有定論，不過在未來的日子裡，相信對黑洞的研究一定有更進一步的進展！

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