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厦门玩乐|欧南天文台：困住六星系的黑洞，十亿个太阳，它是怎么诞生的？


欧洲南方天文台（ESO）的VLT（甚大千里镜）发现一个宇宙大爆炸九亿年后就形成的超大黑洞（QSO）SDSS J1030 + 0524 ， 质量高达太阳的十亿倍！在它布置的引力网中 ， 有六个星系被黑洞强盛的引力缠在了里面！
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本文插图

照片显示的黑洞四周的天区
超大黑洞和它的引力网
欧南天文台的科学家在狮子座和长蛇座之间的暗星座六分仪座四周发现了这个黑洞 ， 间隔地球大约129亿光年（按宇宙诞生的时间计算 ， 实际间隔在300亿光年不到点） ， 因为早期观测前提的局限性 ， 科学家一开始并没有留意到这个区域的复杂结构！
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红圈处就是这黑洞所在的位置
这个黑洞被六个星系包抄 ， 彼此之间复杂的丝网状联系 ， 为中央黑洞提供大量的物质来源！论文的合著者 ， 美国约翰霍普金斯大学的科林·诺曼（Colin Norman）称这项发现为超大规模黑洞在大规模网状结构中的大量暗物质晕圈中形成并生长的理论提供了支持 。
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黑洞四周的丝网状的气体流规模大约是银河系大小的300倍以上 ， 意大利研究职员米尼奥利称 ， 这些物质顺着这个丝状流为黑洞提供大量的质量！
这些超大黑洞是怎么诞生和成长的？
黑洞曾经是广义相对论中预言的天体 ， 大神史瓦西从爱因斯坦的引力场公式中推导出了黑洞的史瓦西度规 ， 尽管推导过程比较复杂 ， 不外黑洞也可以用简朴的牛顿经典力学来解释并辅助理解史瓦西度规！
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理论上所有的天体都有一个环绕速度和逃逸速度 ， 这个速度和天体的质量和直径有关 ， 那么当质量保持不变 ， 直径不断缩小时 ， 就会有一个天体的直径环绕速度是光速 ， 地球的这个直径大约是18毫米 ， 此时只有环绕速度达到光速时才不会被这个“小地球”的引力吸引！
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而此时在这个“小地球”内部 ， 即使物质运动达到光速的热压力也不能阻止坍缩 ， 此时这个“小地球”就会无可避免的坍缩成黑洞 ， 而这个光速环绕圈就是这个黑洞的事件视界直径 ， 之内连光都无法逃逸 。
超大黑洞的诞生
根据黑洞诞生理论 ， 有一种大于25~30倍以上质量的恒星 ， 晚年会超新星爆发坍缩成黑洞 ， 当然也有超大恒星不经由超新星爆发直接坍缩成黑洞 ， 这种叫做恒星型黑洞 ， 不外恒星型诞生后 ， 它们只能通过吸积四周的物质或者经由黑洞合并成更大的黑洞 ， 但这些黑洞的质量很难超过太阳的20倍 ， 即使在2019年11月中国科学家发现的70倍巨型恒星型黑洞属实 ， 这个数量级和十亿倍太阳质量差距也太大了 。
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超大黑洞可能诞生自宇宙大爆炸初期 ， 只有在此时才会泛起高密度区域 ， 这些区域会直接坍缩称超级质量的黑洞 ， 它们将成为未来即将诞生的星系核心！因此在每一个星系中央的巨大黑洞 ， 都有可能来自宇宙大爆炸时期 ， 好比M87星系中央65亿倍太阳质量的黑洞 ， 我们所在的银河系中央黑洞质量为太阳的400万倍！
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这些星系未来的境地如何？会被这个黑洞吞噬吗？
据《天文学与天体物理学》期刊上的论文先容 ， 这些星系分布在5.71Mpc范围内（Mpc是百万秒差距 ， 约为326万光年） ， 即：1861万光年内 ， 大约是本星系群直径的两倍！它们的命运会怎样呢？会被中央黑洞吞噬吗？


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