黑洞是宇宙中最為神秘的天體之一,人類最初是在物理理論中預測了它的存在,然后在之后的觀測過程中發現了它,但這麼多年來人類對它仍然知之甚少。
宇宙中不僅有原生黑洞存在,而且任何質量在太陽質量30倍以上的恒星,死亡后都會坍縮成一顆黑洞。這種大質量恒星的壽命很短,雖然目前在宇宙中看來它們的數量很稀少,但在大約138億年的宇宙歷史長河中,這種大質量恒星的數量累計起來就非常多了,因此宇宙中的黑洞總數量肯定非常多。
有些科學家認為,現在整個宇宙中的黑洞數量可能非常龐大,僅僅是我們所在的銀河系,黑洞數量估計就在100萬到1億個,并且絕大多數應該都是恒星級黑洞。
很多黑洞由于周圍已沒有能夠被其所吞噬的物質,都處于靜默狀態,不存在吸積盤,因此宇宙中大多數黑洞都沒有辦法被人類以電磁手段探測到。
宇宙中最恐怖的一類黑洞就是位于星系中心的超大質量黑洞,這類黑洞對星系的形成和演化都起著至關重要的作用。對于它們的起源,科學家們也還沒有弄清楚。但有一點可以肯定,那就是有些超大質量黑洞在宇宙誕生之初的幾億年后就已經存在了。
上世紀科學家在極其遙遠的距離上發現了一種極為明亮的天體,稱其為類星體,從字面意思上來看,就是類似恒星的天體。
類星體的中心是一個超大質量黑洞,其質量可以達到太陽質量的數百萬倍甚至數十億倍。
人類目前在宇宙中發現的已知質量最大的黑洞,就是一個位于類星體中心的超級黑洞,被稱作Ton 618 ,距離我們大約104億光年。
Ton 618位于獵犬座,它的質量非常巨大,大約是太陽質量的 660億倍,史瓦西半徑為1920億千米。Ton 618 的亮度也非常高,其亮度超過了整個銀河系的亮度,絕對星等為-30.7,光度估計是銀河系的數千倍,是宇宙中已知最亮的星體之一。
銀河系中心也有一個星系級黑洞,被叫作人馬座A*。不過它的質量與Ton 618相比就小得多了,質量只有太陽質量的400多萬倍,不及Ton 618質量的萬分之一。
觀測數據顯示,絕大多數星系中心都存在星系級黑洞也就是超大質量黑洞。Ton 618之所以如此明亮,亮度比銀河系還高,并不是其本身在發光。實際上黑洞的本體也發不了光,它只會大快朵頤地吞噬包括光線在內它所能夠吞噬的東西,任何掉進其視界內的東西都會被無情地吞噬。
Ton 618以及其他類星體,之所以能夠發出極其耀眼的光芒,是因為這些黑洞正通過吞噬周圍的物質不斷增長。黑洞周圍吸積盤內的物質在黑洞潮汐力的撕扯下不斷摩擦,產生了比恒星內部溫度還高很多倍的高溫,并釋放出了巨大的包括可見光在內的電磁輻射能量,因此看起來極為明亮。
那為什麼我們總是在遙遠的位置上才能看到類星體呢?這是因為看得越遠就越古老!
這些距離我們動輒上百億光年的類星體位于早期宇宙的星系中,早期宇宙體積更小、物質密度更大,那時星系的碰撞合并過程更頻繁,這使得那時的超大質量黑洞能夠吞噬大量的物質,從而變得極為明亮。而那些離的我們比較近的星系,其中心的黑洞大多數早已陷入了沉寂期,沒有再大量進食。
對于Ton 618這種質量超級大的黑洞,其所在星系中的絕大多數天體可能都已經被其所吞噬,甚至整個星系都已經不復存在,只剩下一個黑洞了。
有科學家推測,隨著宇宙的演變,宇宙中的絕大多數星系最終都將被大大小小的黑洞所吞噬,到那時宇宙中再也沒有足夠的物質能夠形成恒星,整個宇宙將陷入一片沉寂和黑暗中。不過這一過程將非常漫長!
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