超大质量黑洞是怎么形成的
我们的宇宙中存在着大约20000亿个星系,而每个星系可能都存在着一个超大质量黑洞。我们银河系中心就有一个名叫人马座A的超大质量黑洞,质量大约是太阳的400万倍,但它根本排不上队伍。仙女系与银河系相邻,它的超大质量黑洞是人马座A的25倍,质量却是太阳的1亿倍。但是它与宇宙中真正的巨无霸相比,它根本不值一提。OJ 287是类星体中较大的超大质量黑洞,质量约是太阳的180亿倍。NGC 4889位于后发座星系团的星系,它的中心的超大质量黑洞是太阳质量的210亿倍,是人马座A的5000多倍。TON 618类星体是目前已知最大的类星体,质量是太阳的660亿倍。
那么,黑洞要是通过吞噬物质来生长自己,那能让一颗小型黑洞逐渐成长为超大质量黑洞吗?
2017年,天文学家在观测NGC 1399星系时,发现它的边缘似乎被什么东西咬了一口。他们推测,这片区域存在着一个黑洞,质量大约是太阳的50000倍,这个黑洞应该就是天文学家们苦苦寻找的中等质量黑洞了。
其次,他们在用物理学定律来计算这个中等质量黑洞是否能通过吞噬物质来生长为超大质量黑洞时,他们惊奇的发现,自宇宙诞生以来,似乎并没有足够的时间来让中等质量黑洞这么形成超大质量黑洞,并且还观测到了有能量爆发出来。天文学家们觉得这个黑洞可能吃得太饱,打嗝的时候不小心把食物喷出来了。其实,每个黑洞的周围都有一个盘旋的物质,它叫吸积盘。样子很像我们的土星,但并不是由岩石组成。它们吞噬大量恒星后,吸积盘内的磁场被严重压缩,并在两极上方汇聚,释放出超高能粒子,即宇宙射线。那到底能不能让一颗黑洞成长为超大质量黑洞?
或许,我们把问题过于复杂化了:这些超大质量黑洞可能生来就是一种超大质量的天体。然而,我们必须上溯到宇宙的起点。
在宇宙刚刚诞生10亿年时,仍旧是一个密度极高的空间,那里到处都充斥着氢气体云。那些气体云被盘绕在一块,之后坍缩引发核聚变,一颗恒星就此诞生。由于食物充足,它们的质量很大,这些早期诞生的恒星为“第三星族星”。这种恒星会直接坍缩之后会变成年轻的类星体,它开始疯狂进食,几十亿年后仍会变得异常明亮。
科学家们还发现,氢气体云可以跳过恒星阶段来变成超大质量黑洞,不过得具备非常特殊的条件。首先,这些气体云必须非常对称,从而形成一个平滑的球体,气体云还需要足够的热,但也要冷却一些,这样才能自行坍缩。整个过程不超过5亿年。但它依然无法解释为什么早期宇宙中就存在着质量是太阳120亿倍的超大质量黑洞。
2019年,天文学家用激光干扰红外线观测台时发现了引力波。引力波通常都是因为猛烈的天体碰撞所产生的。根据引力波的频率可以推断出,是2颗黑洞合并。
黑洞合并,难道黑洞也会吞噬自己的同类?没错,黑洞可是什么都吃,这种情况并不稀少,这也是让黑洞变成超大质量黑洞的过程原因之一。
38亿年后,仙女系与银河系发生碰撞,黑洞也会发生合并,相当于1亿+400万,这就是一个新的超大质量黑洞。
这么多的线索,这么多的依据,可能这些黑洞肯定还有其它的形成方式,只不过我们目前还没有观测到。
巨型黑洞怎么形成的
目前有关巨型黑洞怎么形成的,尚未得到准确的答案,不过科学家们给出了几种可能性很高的观点:
1、以缓慢吸积的方式来形成巨型黑洞;2、在大爆炸的瞬间,从外压制造原生黑洞;3、气云萎缩,先形成相对论星体(数十万太阳质量),然后该星体在尚未爆发超新星的条件之下萎缩成巨型黑洞;
理论上每个星系的中心,都有一个或多个巨型黑洞,并可影响整个星系的天体。地球所在的银河系的中心,也有一个巨型黑洞,科学家们正在关注和研究。
超大质量黑洞有多大
通常,超大质量黑洞(巨型黑洞)比普通的黑洞都要大很多,其质量最大可达太阳的100亿倍,最小也有太阳质量的100万倍。
转载请注明出处。