【原】宇宙最大的黑洞有多大？天文學(xué)家：最大質(zhì)量約是太陽的660億倍

艾牛科普君 2021-11-20

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黑洞，它是天文學(xué)中最火的概念之一，因?yàn)樗衩啬獪y(cè)，科學(xué)家至今對(duì)它了解的仍然很少。

早在1916年，德國天文學(xué)家史瓦西就從愛因斯坦廣義相對(duì)論場(chǎng)方程中推導(dǎo)出了黑洞的存在，黑洞是時(shí)空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體，奇點(diǎn)處的密度更是無限大。黑洞這個(gè)名字是美國物理學(xué)家惠勒取的。

直到幾十年后的1970年，美國“自由”號(hào)人造衛(wèi)星終于在天鵝座X-1發(fā)現(xiàn)了一個(gè)神秘的天體，最終確認(rèn)這個(gè)天體就是黑洞，這是人類發(fā)現(xiàn)的第1個(gè)黑洞。

經(jīng)過幾十年的天文觀測(cè)，科學(xué)家已經(jīng)在宇宙中發(fā)現(xiàn)了很多黑洞。而且經(jīng)過哈勃望遠(yuǎn)鏡的長期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，幾乎每個(gè)星系中心都存在一個(gè)質(zhì)量很大的黑洞，它們就是星系中的王。

那么宇宙中最大的黑洞究竟有多大呢？

在2019年4月份的時(shí)候，國際科學(xué)界相互合作，利用事件視界望遠(yuǎn)鏡（ETH）成功拍攝了人類首張黑洞照片。這個(gè)黑洞位于M87星系（室女座A星系）中心，距離地球5,500萬光年，質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的65億倍，事件視界直徑為959.53億千米。

這個(gè)位于M87星系的黑洞，真的很大，銀河系中心的那個(gè)黑洞人馬座A的質(zhì)量雖是太陽的431萬倍，可也只有它的千分之一。不過該黑洞并不是宇宙中質(zhì)量最大的黑洞。

宇宙中已知最大的黑洞是Ton618，位于獵犬座。

Ton618形成于135億年前，有專家推測(cè)，它可能是宇宙大爆炸后形成的第1個(gè)黑洞。

眾所周知，黑洞幾乎能夠吞噬一切物質(zhì)，并在吞噬的過程中不斷地膨脹，質(zhì)量越來越大?？茖W(xué)家推測(cè)，Ton618一開始可能并沒有現(xiàn)在這么大。隨著不斷地吞噬周圍的天體，現(xiàn)在它的視界直徑為3840億公里，質(zhì)量大約是太陽的660億倍，相當(dāng)于大麥哲倫星系總質(zhì)量的6.6倍。

Ton618距離地球104億光年，由于光速的限制，我們現(xiàn)在看到的大約是它104億年前的樣子，它現(xiàn)在究竟成長到多大，真的很難想象，恐怕它所在的星系內(nèi)部的天體都已經(jīng)被它吞噬殆盡了。

Ton618由于質(zhì)量巨大，在它的周圍形成了一個(gè)非常明亮的吸積盤，直徑可能在一光年以上。吸積盤是由于物質(zhì)受到引力作用向中心天體落下所形成的盤狀結(jié)構(gòu)。這些物質(zhì)在墜入黑洞前，由于高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦，能夠產(chǎn)生比某些恒星內(nèi)部還高的溫度，釋放出巨量的X射線、伽馬射線、可見光等類型的電磁輻射，看起來非常明亮。Ton618吸積盤的亮度大約是銀河系總亮度的上千倍，以至于在100多億光年外，天文學(xué)家仍然能觀測(cè)到它。

這種明亮的結(jié)構(gòu)，在很遠(yuǎn)的距離上看起來類似恒星，所以也被叫作類星體。類星體通常是一類活躍星系核，核心都有巨型黑洞存在。

黑洞按照電荷、角動(dòng)量這兩個(gè)物理特性可以分為4大類：不旋轉(zhuǎn)不帶電的史瓦西黑洞、不旋轉(zhuǎn)帶電的RN黑洞、旋轉(zhuǎn)不帶電的克爾黑洞和旋轉(zhuǎn)帶電的KN黑洞（克爾-紐曼黑洞）。

如果按質(zhì)量也可以分為3個(gè)級(jí)別，分別是質(zhì)量在100萬倍太陽質(zhì)量以上的超大質(zhì)量黑洞，這種黑洞只出現(xiàn)于星系中心，是星系的締造者，成因不明；其次是質(zhì)量大約介于100倍～100萬倍太陽質(zhì)量之間的中等質(zhì)量黑洞；最后一種就是質(zhì)量在3～100倍太陽質(zhì)量之間的恒星級(jí)黑洞，這種黑洞是由大質(zhì)量恒星衰老死亡后坍縮形成的，這種黑洞通過吞噬、合并就能形成中等質(zhì)量黑洞。此外，科學(xué)家還猜測(cè)宇宙中可能存在量子級(jí)別的微型黑洞，不過這還只是理論猜測(cè)罷了，并未被證實(shí)。

上述的Ton618黑洞，就是一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。