超级黑洞诸多未解之谜

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。

2018cow”事件并非黑洞直接诞生

“2018cow”事件并非黑洞直接诞生，而是可能与黑洞摧毁恒星或超新星爆发形成致密天体有关。

这一神秘爆炸事件引发了天文学家的广泛关注，以下是对该事件的详细解释：事件概述2018年，天文学家观测到一次短暂而异常明亮的爆炸事件，命名为“2018cow”（昵称“The Cow”）。

其亮度至少是一般超新星的10倍，持续三天多后逐渐减弱，历时数月。

事件发生在距离地球约2亿光年的CGCG 137-068恒星形成星系（位于大力神座），由夏威夷的地面望远镜首次发现。

理论解释一：黑洞摧毁恒星（潮汐破坏事件）机制：一颗恒星靠近黑洞时，黑洞的强大引力会撕裂恒星，形成气体流。

气体流前缘在黑洞周围摆动并碰撞，形成物质云，释放巨大能量。

证据：多波段观测（从红外到伽马射线）显示，事件初期的快速光爆炸及后续减弱模式与潮汐破坏理论一致。

被撕碎的恒星可能是一颗白矮星（恒星残骸），黑洞质量约为太阳的10万至100万倍，规模接近星系中央黑洞，但出现在星系外围（如卫星星系或球状星团）较为罕见。

理论解释二：超新星爆发形成致密天体机制：大质量恒星死亡时爆炸成超新星，留下黑洞或中子星。

2018cow可能是此类致密天体诞生的实时观测案例。

证据：光学和紫外线信号符合超新星爆炸特征，后续X射线辐射可能来自气体落入致密天体时释放的能量。

恒星质量可能较低，产生的碎片云较薄，使X射线得以穿透逃逸。

研究意义若潮汐破坏理论成立，此事件为研究黑洞与恒星相互作用提供了罕见案例；

若为超新星形成致密天体，则可能是首次实时观测到此类过程，有望揭示恒星演化新机制。

多波段联合观测（如NASA的NuSTAR、Swift天文台及地面望远镜）为解析事件提供了关键数据，凸显了跨波段协作的重要性。

未解之谜尽管两种理论均能解释部分观测现象，但2018cow的独特性（如亮度、能量释放速度）表明其背后可能存在未知机制，需进一步研究。