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宇宙中最大的黑洞究竟有多可怕?

黑洞的存在是相对论最著名的预测之一。在爱因斯坦提出广义相对论不久后的1916年,科学家史瓦西从广义相对论的引力场方程中推导出了一个特殊的解,该结果预示着宇宙中应该存在一类极其特殊的天体――黑洞。

黑洞是一种引力场极强的天体,同时也是宇宙中密度最大的天体。

目前人类发现的宇宙中最大黑洞的质量是太阳的660亿倍,位于类星体TON618中心,距离地球104亿光年。

根据霍金的推测,黑洞中心存在一个奇点,该奇点体积无限小,密度无限大,时空曲率无限高。

黑洞周围则存在一个视界,由于黑洞的引力极其强大,使得视界内的逃逸速度大于光速,然而宇宙中没有物体的运动速度能够超越光速,这意味着黑洞能够吞噬一切掉入该视界范围内的物质。

黑洞根本不挑食,无论是行星还是恒星、中子星,在黑洞面前都只是美食。而且体重大的黑洞基本上只吃不拉,只会越吃越胖、越吃越猛。只有那些小质量微型黑洞才会在短时间内瘦身蒸发掉。

为此,科学家们根据黑洞的体重,给它们划分了不同的等级,分别是,

微型黑洞:

这是一种极其微小的黑洞,又叫量子黑洞或迷你黑洞,理论上该黑洞的质量下限是普朗克质量(2.18×10^-8千克)。由于是量子级别的黑洞,所以它们和普通的黑洞有着很大的差异。虽然目前还未发现过微型黑洞,但是科学家相信它们的存在。

恒星级黑洞:

这是我们通常所说的黑洞,质量与恒星相当。当一颗恒星濒临死亡时,余下的核心质量大于三倍太阳质量,那么它就会坍缩成一颗恒星级黑洞。

中等质量黑洞:

质量一般在100~10万倍太阳质量之间。根据相关理论,这种黑洞一般是恒星级黑洞吃多了长胖后所达到的级别,令人意外的是科学家目前在宇宙中只发现数量很少的这种黑洞。

超大质量黑洞:

就是质量在10万倍太阳质量之上的黑洞,质量上不封顶。这种黑洞一般位于星系中心,对形成星系至关重要。银河系中心就存在一个超大质量黑洞。TON 618中的黑洞就属于超大质量黑洞。

黑洞通常是天体引力坍缩的结果,大质量恒星死亡后都会成为黑洞。不过,TON 618这类超大质量黑洞并不是直接由恒星坍缩形成的,而是通过不断地吞噬其它物质,与其它黑洞合并,最终成长起来的。

黑洞的质量越大,其引力场也就越强,视界半径也就越大。TON 618中的那个黑洞的视界半径就已经达到了1920亿千米,大约是太阳半径(69.6万千米)的27600倍。从体积上来说,它的体积是宇宙中已知体积最大恒星盾牌座UY的420万倍。

根据科学家的推测,类星体就是活跃星系核中心的超大质量黑洞,其亮光就来自于这些黑洞的吸积盘所释放的光。如果没有吸积盘,那么黑洞会成为一个不可见的天体。类星体TON 618就是宇宙中最亮的物体之一,它的光度是太阳的140万亿倍,因此我们才能在100多亿光年之外看见它。

类星体虽比星系小很多,但是释放出的能量却是星系的上千倍,所以非常亮。之所以如此,就是因为TON618中心存在一个超大质量黑洞。由于该黑洞质量非常大,所以它拥有一个宽度约一光年左右的吸积盘。

吸积盘是黑洞周围的物质被黑洞强大的引力吸引、撕碎并绕黑洞高速运动所形成的,在此过程中会释放出巨大的能量。

尽管TON 618无比巨大,不过就算给它足够的时间,它的质量也不可能无限增长,最多将它所在的整个星系吞噬掉。因为宇宙正在加速膨胀,星系之间不仅相隔甚远且还在相互远离。不过就算是这样,该黑洞仍然是宇宙中已知最恐怖的存在。

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