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超级黑洞诸多未解之谜

黑洞 2026-03-01 菜科探索 +
简介:几乎每个星系中央都存在超级黑洞,科学家已确认宇宙中存在大量黑洞,在宇宙诞生大约12亿年左右的时间内,就出现了超大质量黑洞。

例如哈勃的史密松天体物理中心的科学家,

【菜科解读】

几乎每个星系中央都存在超级黑洞,科学家已确认宇宙中存在大量黑洞,在宇宙诞生大约12亿年左右的时间内,就出现了超大质量黑洞。

例如哈勃的史密松天体物理中心的科学家,发现存在质量较为庞大的活动星系,最为遥远的星系核能够追溯到宇宙诞生后大约12亿年。


不同星系中超级黑洞质量差异较大。

如M60 - UCD1星系内部存在一个质量达到2100万太阳质量的超大质量黑洞,而银河系中央黑洞的质量仅为400万个太阳质量,M60 - UCD1星系比银河系小大约500倍,但黑洞质量占到了星系质量的15%,说明小星系中也可能隐藏大质量黑洞。




形成原因

恒星吞噬说:超级黑洞以吞噬宇宙中的恒星而形成,它可以吞噬宇宙中所有的恒星,甚至是整个太阳系、银河系。


气云萎缩说:气云萎缩成数十万太阳质量以上的相对论星体,该星体会因其核心产生正负电子对所造成的镜像扰动而开始出现不稳定状态,并会直接在没有形成超新星的情况下萎缩成黑洞。


高密度星团说:涉及高密度星团,其副热容会促使核心的分散速度成为相对论速度,进而形成黑洞。


大爆炸瞬间说:在大爆炸的瞬间从外压制造出黑洞。


恒星爆炸连锁反应说:研究小组通过X射线观测发现,在距地球1200万光年的M82星系中,有两个中等大小的黑洞存在,它们的位置接近该星系的中心。

这两个超级黑洞很有可能是一连串的恒星爆炸所产生的连锁反应形成的紧凑、质量巨大的超级黑洞,然后慢慢坍缩成中等质量的黑洞,该星团随后下沉到该星系中心,逐渐演变成为超级黑洞。




特性

密度特性:超大质量黑洞平均密度可以很低,甚至比空气密度还要低。

这是因为其半径与其质量成正比,而密度则与体积成反比,由于球体体积与半径立方成正比,质量差不多以直线增长,体积增长率更大,所以密度会随黑洞半径增长而减少。


对星系形成的作用:黑洞强大的吸引力间接帮助了星系的形成,恒星不能靠近黑洞,久而久之形成了太阳系、银河系等。

例如美国宇航局的科学家通过费米伽马射线望远镜观测到银河系中央出现了神秘的气泡,可能与银河系中的超级黑洞有关。




相关未解之谜

费米气泡之谜:美国宇航局通过费米伽马射线望远镜观测到银河系中央出现对称的伽马射线气泡,跨度达到3万光年,而银河系直径才10万光年左右。

对于费米气泡的形成机制,科学家提出了一些模型,如银河系中央超大质量黑洞形成的巨型喷流,黑洞在其两极附近可形成接近光速的物质喷射;

或者黑洞周围聚集大量气体,形成质量庞大而短命的恒星,这些天体形成超新星爆发形成费米气泡等,但这些模型都不完美,其形成机制仍然不确定。


吞噬能力之谜:超级黑洞靠着吞噬宇宙中的恒星形成巨大体积,但为什么具有如此大的吞噬能力,目前还不得而知。


宇宙中黄金满地 黄金宝藏竟然在超级黑洞?

  5月23日消息,宇宙中黄金满地,黄金宝藏竟然在超级黑洞?我们人类都喜欢黄金,从古至今黄金都是不可或缺的,地球上的黄金很少,那么宇宙中的黄金多吗?宇宙中有黄金星球吗?近日科学家在宇宙中发现了意想不到的惊喜,宇宙中黄金满地,就藏在超级黑洞中,下面奇闻快递小编带你看。

  宇宙中的星球不外乎有两种,一种就像我们生活的地球,是由岩石构成的。

另一种就像太阳,是由氢气和氦气浓缩而成的。

然而,最近科学家们在宇宙中又发现了宇宙黄金宝藏的藏身之地。

黑洞是纯黑色的吗?它会一直存在下去吗?

  在北京时间2019年4月10日21时左右,人类成功拍摄到了黑洞的第一幅“照片”,这张照片在中国上海和台北、美国、比利时布鲁塞尔、智利圣地亚哥、日本东京、丹麦灵比六地同时发布。

  2019年4月10日这一天注定会成为人类文明进程的一个重要日子,至少是探索宇宙空间奥秘里程碑式的时间点。

  这是我们人类第一次真正意义上“看”到了“黑洞”,传说中的“黑洞”也终于揭开神秘面纱。

  在中,预言提出了在浩瀚的宇宙空间内存在的一种密度极大、体积极小的天体,这种神秘天体的引力非常非常的大,大到什么程度呢?连光都无法逃脱,会被它吸走。

  自从爱因斯坦提出在宇宙中存在着这样神秘的天体,它让所有科学家为之着迷和疯狂,谁都想证明“黑洞”存在,或者认为这只是一种假设。

  谁给这种神秘天体命名为“黑洞”呢? 美国物理学家约翰・阿奇博尔德・惠勒把这种神秘的天体命名为“黑洞”。

  “黑洞”是黑色的吗?  很多人以为“黑洞”这个名字当中有个“黑”字,认为它就是黑色。

其实这种认识是非常错误,“黑洞”并不“黑”,只是它无法被直接观测到而已,但是我们可以借由间接方式得知其存在与质量,并且观测到它对其他事物的影响。

  恒星为什么会衰老灭亡和塌缩呢?  当某一个恒星逐渐衰老,走向灭亡的时候,它的热核反应已经耗尽了核心的燃料,那么由核心产生的能量已经不多了。

一旦恒星进入这样衰亡的状态,那么它就再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。

  这就好比我们在水里,假设就只存在水的浮力和地球的重力这两种力,当浮力重力的时候,我们就可以漂浮在水面上,一旦水的浮力逐渐变小,甚至消失,那么重力就会把水里的万物拉入水底,不能逃脱。

  因此,当恒星在外壳重压的作用之下,往内部拼命挤压收缩,那么核心在自身重力的作用下开始坍缩,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。

  当这样的星体半径收缩到一定程度的时候,巨大的质量产生非常大的引力,导致时空扭曲,使得即使光也无法向外射出,经过的光或物体也会被“吸收”,这就是“黑洞”。

  什么是视界呢?  一般情况下,我们把“黑洞”的边界称为视界。

  我们知道,“黑洞”是一种高质量、密度非常大的天体,这样就导致它能产生非常大的引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去,光也不例外,造成一个结果就是“黑洞”无法直接被观测到。

  因此,我们把刚好能被观察到的那个时空界面称为视界。

如发生在“黑洞”里的不会被黑洞外的人所观察到,因此我们可以称黑洞的界面为一个视界。

  “黑洞”具有的超强引力使得光无法逃脱它的势力范围,该势力范围称作“黑洞”的半径或称作视界。

  怎么证明“黑洞”的存在?  虽然爱因斯坦在广义相对论中预设提出“黑洞”这一神秘天地,但科学家们早期想证明它的存在,还存在一定困难,甚至引发一些科学家质疑其是否存在。

  时间就是最好的答案,“黑洞”这一神秘天体在经过漫长的时间推测后,已经慢慢被人们所接受。

  目前在学术界主要有以下三类方法证明其存在:  一是恒星、气体的运动透漏了黑洞的踪迹。

  黑洞有强引力,对周围的恒星、气体会产生影响,于是我们可以通过观测这些变化和影响来确认黑洞的存在。

  二是根据黑洞吸积物质,也就是吃东西时发出的光来判断黑洞的存在。

  三是通过观测到黑洞成长的过程来“看”见“黑洞”的存在。

  根绝新闻报道,到目前为止,科学家们在银河系发现和确认了20多个恒星级质量“黑洞”,但可能有上千万个恒星级“黑洞”候选体。

  “黑洞”有大小之分吗?  “黑洞”最大的特点就是质量和密度非常大,因此天文学家们根据质量的大小,将宇宙中的“黑洞”分成三类:  1、恒星级质量“黑洞”(几十倍―上百倍太阳质量);  2、中等质量“黑洞”(几十倍―上百倍太阳质量

超级黑洞诸多未解之谜

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