黑洞是宇宙中最有趣和最神秘的天體之一。可是,從數學方面上來說,任何一個有質量的物體都可以成為一個黑洞!
意思就是你,我,任何看這篇文章的小夥伴,和其它的任何東西都能變成一個黑洞。只要你將它壓縮至一個足夠小的空間,這個空間的大小叫做「史瓦西半徑」。
史瓦西半徑等於萬有引力常數乘以天體質量乘以二再除以光速的平方。史瓦西半徑的公式其實是從物體逃逸速度的公式衍生而來,該值的含義是,如果特定質量的物質被壓縮到該半徑值之內,將沒有任何已知類型的力可以阻止該物質在自身引力的條件下將自己壓縮成一個黑洞。
如果你想將珠穆朗瑪峰壓縮成一個黑洞的話,你需要將這座山壓縮至一個小於1納米的空間。這段長度相當於十億分之一米,也就是10個氦原子並排著的長度。
這樣可能還是令人無法想像,所以可能我們將地球壓縮成一個黑洞會更加容易理解。如果你真這麼做的話,那麼整個星球,每一個人和其他任何存在於地球上東西都會被壓縮成,一枚硬幣大小。
但即使你將地球替換成這硬幣大小的黑洞,太陽系也不會發生什麼變化,我們的月亮依然會繞著這黑洞轉就像什麼沒發生一樣,因為黑洞與原來的地球的質量和引力都相等。可如果你想將太陽轉化成黑洞的話,那你就得將太陽壓縮至半徑只有3千米的空間內。
當一個黑洞形成後,它會通過吸取包圍著它的物質以增加體積,比如說它周圍的氣體,塵埃,有時甚至也會吸走整個恆星和太陽系,它們甚至可以通過吸掉其它較小的黑洞迅速增長大小。
就拿XTE J1650-500舉例,它是被證明人類至今發現的最小的黑洞,它的半徑僅有12千米,只比紐約曼哈頓島稍微大一點,但這點空間卻相當於5至10倍於太陽的質量。
再拿一個叫GCIRS 13E的黑洞來說,這個黑洞包含著很多的未解之謎,但有一點我們是知道的,那就是這個黑洞的體積相當於整個歐洲大陸,質量卻相當於1300個太陽。
但這個黑洞對於我們待會要講的也是微不足道。
比如黑洞HLX-1,這是一個中等大小的黑洞,這個黑洞的半徑是295,300千米,相當於四個木星並排著的大小,但卻相當於不可思議的10萬個太陽的質量。
再把目光放到位於銀河系中間的,名叫「人馬座A」特大質量黑洞,它的半徑是巨大的1270萬千米,但這個巨獸包含著相當於430萬個太陽的質量!
儘管這聽起來很不可思議,但我們已經發現了整個宇宙最大的黑洞。一個有著超酷炫名字的黑洞:S5 0014+81,這個黑洞由於它獨特的體型被分成了獨特的一類:超大質量黑洞。它的半徑相當於1600倍於地球至太陽的距離,質量則是太陽質量的400億倍!
先想像一下這個大小:現在腦海裡想像一個太陽,太陽對比任何人類腦中的尺寸已經是一個龐然大物,再將它乘上400億倍,你就得到了這個無與倫比的巨大黑洞的質量了。
如果你比較好奇的話,這個質量相當於1,566,068,977,897,877,185,233,126,961這麼多輛汽車。大得以至於我都不想讀出來了......
要不,你們讀讀看是多少?