黑洞是相对论最著名的预测之一 ， 它由爱因斯坦和史瓦西在理论上提出和证明 ， 后又经霍金等人进一步完善 ， 2019年第一张黑洞照片问世后 ， “黑洞在宇宙中普遍存在” ， 彻底成了科学界的共识 。
文章插图
和同样遍布全宇宙但体积大小各异的恒星一样 ， 黑洞的质量和大小也是有区别的 ， 理论上最小的黑洞能达到量子级别 ， 但天文学家见的最多的还是由恒星坍塌而来的黑洞 ， 也就是所谓的恒星级黑洞 ， 虽然它们的质量只有的太阳的几十倍 ， 但如果恒星级黑洞周围还存在其他大质量恒星的话 ， 它就会越吃越胖 ， 最后变成一个100到10万倍太阳质量的中等质量黑洞 。
文章插图
天文观测结果显示 ， 除了恒星级黑洞外 ， 在每个星系的中心区域还都存在一个超大质量黑洞 ， 比如银河系的中心430万倍太阳质量的人马座A* ， 以及2019年拍摄的 ，位于5500万光年之外 ， 680万倍太阳质量的M87星系中心黑洞 ， 正是这些超大质量黑洞用自身的引力 ， 维持着所在星系数千亿颗恒星的稳定 ， 才保证宇宙中的星系不会分崩离析 。
文章插图
然而目前人类发现的 ， 宇宙中质量的最大的黑洞 ， 却并不位于星系中心 ， 而是位于类星体TON618的中心 ， 和拥有数千亿颗恒星的星系不同 ， 通常位于数百亿光年外的类星体们 ， 一般被认为是星系的“前身” ， 也是说随着核心附近“燃料”逐渐耗尽 ， 类星体将会演化成普通的旋涡星系和椭圆星系 。
文章插图
具体到TON618来看 ， 它距离地球104亿光年 ， 质量达到了太阳的660亿倍 ， 模仿以前“把某颗恒星与太阳调换 ， 太阳系将会如何如何”的类比 ， 视界半径达到1920亿千米 ， 是太阳半径2.76万倍的TON 618如果和太阳互换位置 ， 那么整个太阳系所有天体都将位于黑洞内部 ， 再到TON 618的吸积盘范围的话 ， 半径一光年的太阳系都有可能被这一个黑洞“填满“ 。
文章插图
得益于第一张黑洞照片的问世 ， 现在很多人都知道了黑洞是一个连光都无法逃逸的强引力场 ， 不过这么说其实并不太准确 ， 因为真正完全不可见的黑洞 ， 只是整个黑洞系统的一部分 ， 剩下的吸积盘和黑洞喷流 ， 则是宇宙中亮度最强的物体之一 ， 比如TON 618的吸积盘光度就是太阳的140万亿倍 ， 所以天文学家才能隔着104亿光年 ， 从地球上看到他 ， 准确来说是看到104亿年前的它 。
文章插图
在霍金提出他的”黑洞蒸发“理论之前 ， 科学界认为黑洞是会永远存在于宇宙中的天体 ， 因为它的逃逸速度大于光速 ， 连光子都无法带着能量逃出黑洞 ， 所以黑洞是不可能发生能量亏损的 ， 但量子力学认为在微观层面 ， 一直存在着无休止的量子涨落 ， 黑洞周围也不例外 。
【黑洞|660亿倍太阳质量，宇宙中最大的黑洞，究竟有多可怕？】
文章插图
所以霍金结合微观量子力学和宏观的广义相对论后发现 ， 黑洞视界边缘的量子涨落 ， 会不断带走黑洞的质量也就是能量 ， 如果某个黑洞没有吸积盘或者已经没有物质可供吞噬 ， 从外界看来黑洞就会因为量子涨落而向外辐射能量 ， 久而久之黑洞的质量和体积就会下降 ， 并最终在宇宙中消失不见 。
文章插图
不过这种被称为霍金辐射的能量释放过程 ， 还和黑洞的质量有很大关系 ， 质量越小的黑洞霍金辐射越强 ， 寿命越短 ， 这也是为什么物理学家不怕对撞机生成黑洞的原因 ， 而宇宙中的天然黑洞 ， 尤其是超大质量黑洞 ， 霍金辐射对它们来说是很弱的 ， 在宇宙未来继续存在的日子里 ， 它们都不会因为霍金辐射而消失 。
文章插图
其实从宇宙层面来看 ， 太阳系和黑洞是不太可能发生故事的 ， 因为距离最近的HR 6819黑洞都在1000光年之外 ， 虽然有天文学家认为 ， 随着太阳系未来继续绕银河系中心公转 ， 有可能碰到银河系内的流浪黑洞 ， 但宇宙天体之间的距离都很漫长 ， 且黑洞只会威胁到视界之内的天体 ， 所以就算黑洞路过太阳系 ， 只要它不从太阳身边经过就没事 。
文章插图
推荐阅读
- 剩米饭别再炒了，试试这样做，比蛋炒饭好吃一百倍
- 猪蹄肥而不腻，能够给粥带来肉香，满满的胶原蛋白，幸福感倍增
- 显微镜|假如人类可以把显微镜提升到40亿倍，是不是全新的宇宙观？
- 超级下饭的家常菜，简单易学没烦恼，吃啥饭都倍儿香，孩子特爱吃
- 大肠癌|帕姆单抗使具有特定DNA突变的晚期大肠癌患者的疾病进展时间加倍
- 调饺子馅时，牢记5个诀窍，饺子贼香贼香的，立刻好吃10倍
- 鸡蛋这么做，5分钟搞定，营养翻3倍，比蛋糕还绵软，孩子尝不够
- 卤水常用的7种辣椒，来认识一下，去异增香提辣，用对了事半功倍
- 维C是苹果的10倍，热量是米饭的一半，做成小点心，超级香
- 房颤|房颤检出率高出10倍！心电图还可以这么用！