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让我们跟上霍金的脚步,一起探索黑洞的成长之

来源:探索科学 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-08-07

【作者】网站采编

【关键词】

【摘要】黑洞太大了。我们不知道它们是如何形成的,也不知道它们是如何隐藏在宇宙中的。黑洞可以变得越来越大,非常大。它们能长到多大?它们甚至可能长到太阳质量的数万亿倍。这比我

黑洞太大了。我们不知道它们是如何形成的,也不知道它们是如何隐藏在宇宙中的。黑洞可以变得越来越大,非常大。它们能长到多大?它们甚至可能长到太阳质量的数万亿倍。这比我们目前所知的最大黑洞大十倍以上。



但是这样的庞然大物真的存在于我们的宇宙中吗?一组研究人员提出了探索它们的计划。如果它们确实存在,这将有助于我们解开宇宙中第一颗恒星如何消失的谜团。

这就像是对宇宙黑洞的普查

如果把这种普查比作网购,你想买宇宙黑洞,那是不幸的,因为您只有两种基本尺寸可供选择,一种小如尘埃,另一种如美轮美奂。就好像你在网上商店看到一件漂亮的衬衫,但它不是你的尺码,你会感到沮丧,对吧?欢迎来到黑洞探险家的平凡生活。



尽管小黑洞和恒星质量黑洞的大小都比我们的太阳大得多,但它们并没有大到无法估量的程度。这是因为黑洞是在超新星爆炸最后阶段死亡的超大恒星中诞生的,超大恒星必须变得非常大才能进入超新星形态,所以最小的黑洞大约是我们质量的五倍。太阳。

不仅如此,这些黑洞还可以通过与其他黑洞合并并吸收离它们贪吃嘴太近的游离气体而变得越来越大。我们已经有证据表明这些黑洞可以增长到太阳质量的近 100 倍。



但是在我们的宇宙中存在着数量惊人的恒星质量黑洞——也许它们现在以数百万计的数量环绕着我们的银河系。但除非你离得太近,否则它们和猫一样无害。在整个宇宙中,同样的事实也随机发生在其他星系中:越来越多的黑洞从那些大而美丽的恒星中诞生。

但是在银河系的中心,有一个更可怕的东西:一个超大质量黑洞。在我们银河系的中心还有一个超大质量黑洞,我们称之为人马座A*。它的太阳质量已经相当于约 400 万。就像我说的,超级品质。这些野兽可以轻松达到其表亲恒星黑洞质量的一千多倍。



不知为何,似乎每个星系的中心都有一个巨大的黑洞。迄今为止发现的最大黑洞的质量接近太阳质量的1000亿倍。

天文学家长期以来一直在寻找异常值:小于5个太阳质量的黑洞或介于恒星和超大质量黑洞之间的黑洞。然而,8 月 18 日发表在预印本数据库 arXiv(尚未经过同行评审)上的一篇新论文提出了一个完全不同的问题:如果我们将最大的黑洞变成 11 个会怎样?

如何做出惊人的东西大

这种全新的巨大黑洞,会让所谓的超大质量黑洞自愧不如。这些“大得惊人的黑洞”的质量从 1 万亿个太阳质量开始(已经是已知最大黑洞的 10 倍),甚至可能更大。



我们可以理解,在这些怪物(超大黑洞)中,巨大的怪物(新黑洞)会很少见。这是因为我们这个宇宙很难创造出巨大的东西,因为要造出一个巨大的东西,你需要把很多材料粘在一起,让它们稳定下来,不断往里面添加东西。然而,物质并不擅长这样做。

但理论上,这些巨兽(新型黑洞)还是有可能的。如果我们能找到它们,将有助于解释形成了多少黑洞。



第一个黑洞出现在宇宙还不到 10 亿年的时候。漫长的岁月里,黑洞相互融合、相互孕育,最终发展成为质量巨大的黑洞,甚至可能成为惊人的巨大黑洞。但它们的增长速度是有限的。为了通过合并实现增长,黑洞需要与其他黑洞相遇,并且足够大以吞噬它们。因此,如果一个黑洞周围没有足够多的黑洞,合并就不会频繁发生。这将防止黑洞变得巨大。

当然,黑洞也可以在物质上生长。但是当物质落入黑洞视界(目前被认为是不返回点)时,它被压缩和加热,然后发出辐射,从黑洞中心附近的区域喷出,防止新气体进入掉进黑洞。这种落入黑洞的复杂物理原理为黑洞的生长速度设定了上限。



arXiv(X在希腊语中读作χ,在英语中读作archive)是一个收集物理学、数学、计算机科学、生物学和数理经济学论文预印本的网站。它始于1991年8月14日。截至 2008 年 10 月,arXiv 已收集了超过 500,000 份预印本;到2014年底,藏品达到100万件。截止到2016年10月,投稿率已经达到每月10000多篇。

文章来源:《探索科学》 网址: http://www.tskxzzs.cn/zonghexinwen/2021/0807/2186.html

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