在最新研究中,科学家们将SISSA研究人员马里奥·斯佩拉博士开发的最先进的恒星和双星演化算法SEVN与星系相关的物理性质(特别是恒星的形成率、恒星级黑洞的数量以及星际介质的金属含量等性质)的经验公式进行了很好地整合,研发出了一种独特的计算方法,得出了上述结论。
恒星级黑洞的质量介于几个到几百个太阳质量之间,源于大质量恒星生命的末期,新研究指出,宇宙中约1%的普通物质被"锁"在恒星级黑洞内。
研究人员解释称:"恒星的形成率等性质都是定义恒星级黑洞数量和质量的重要元素,借助于新计算方法,我们得出了恒星级黑洞的数量及其在整个宇宙历史中的质量分布,并据此得出了整个可观测宇宙中黑洞的数量。
" 研究第一作者阿利克斯·西西莉亚博士评论道:"最新研究的创新之处在于将恒星和双星演化的详细模型与单个星系中恒星形成和金属含量等性质相结合,这是科学家们首次计算恒星级黑洞的数量,而且得出了迄今最扎实的结论。
" 图片 除了估算出可观测宇宙中黑洞的数量外,研究团队还与帕多瓦大学的科学家们合作,探索了不同质量黑洞的各种形成渠道,包括孤立的恒星、双恒星系统以及恒星团等。
最新研究表明,质量最大的恒星黑洞主要来源于恒星团中的动力学事件。
研究人员称:"这项研究涵盖恒星天体物理学、星系形成和演化、引力波和多信使天体物理学的各个方面,为进一步研究恒星级黑洞及其起源奠定了坚实基础。
"
主要数据来源普朗克卫星(2013–2021)测宇宙微波背景辐射(CMB),给出:137.97 亿年(138.2 亿年)。
近年(2025)CMB 高精度测量(ACT 等)精度提高到约 0.1%,结果仍确认:138 亿年。
交叉检验最老恒星年龄:126–130 亿年(比宇宙年轻,符合逻辑)。
放射性元素衰变、高红移星系年龄(如 MoM-z14 形成于宇宙约 2.8 亿岁时)均与 138 亿年一致。
简单说教科书 / 标准答案:138 亿年更精确值:137.97 亿年所有数据都建立在大爆炸 +ΛCDM 标准模型上;
如果未来有全新模型(比如有人提出宇宙可能更老,如 300 多亿年),那还需要更多证据才能取代现在的结论。
强大引力不断拉扯弯折空间,形成一道无形的事件视界,哪怕是宇宙中速度极限的光,一旦跨入这片范围,也再也没有办法向外挣脱逃离。
聊聊黑洞的形成本源,看懂时空弯曲的原理,便能明白光线被困的深层缘由。
广袤宇宙中,万事万物都会带来时空形变,质量越大的天体,对周边时空的弯折效果就越明显。
平日里地球、恒星带来的曲率变化十分微弱,我们很难直观察觉,光线穿行其间只会出现轻微偏移,依旧可以顺畅传播。
可黑洞截然不同,它由超大质量恒星晚年坍缩演化而来,星体内核急剧向内收拢,体积不断压缩,质量却高度汇聚,让周遭时空被剧烈拉扯扭曲。
极度密集的质量,催生出恐怖的时空曲率,空间不再保持平直状态,如同一张被重物狠狠按压凹陷的弹性薄膜,越靠近中心位置,弯折程度就越发夸张。
这种肉眼看不见的空间形变,正是黑洞一切奇特现象的根源,也构筑起专属它的宇宙规则。
事件视界便是时空弯折形成的临界分界线,没有实体轮廓,却划分出两种截然不同的物理世界。
界线外侧的时空曲率相对平缓,宇宙常规法则正常生效,光线、星际物质可以自由穿行,天体也能按照既定轨迹运转,光线能够毫无阻碍地向四面八方传播扩散。
一旦跨过事件视界,时空曲率瞬间飙升至极值,空间结构彻底扭曲塌陷。
此刻所有运动规律都会被改写,光线即便以最快速度行进,也只能顺着弯折的空间不断坠向黑洞核心,完全找不到向外逃逸的路径。
光无法逃离视界范围,也让黑洞拥有了漆黑无光的外表。
本身不会向外辐射反射光线,外界光线落入其中也尽数被束缚吞噬,没有光能抵达观测者视野,所以人类无法直接目视黑洞本体,只能依靠引力效应、光线偏折等间接痕迹判断它的存在。
时空曲率带来的束缚力,不止困住光芒,也禁锢住所有物质与信息。
任何行星、星云碎片、宇宙尘埃,不慎闯入事件视界之后,都会顺着扭曲的空间持续下坠,最终汇聚到中心奇点。
外界永远无法获取视界内部的状态变化,这里成了宇宙天然的封闭秘境。
对比普通天体就能清晰看出差距,行星、恒星的时空弯曲程度有限,物体只要达到对应逃逸速度,就能脱离引力影响。
黑洞曲率突破临界阈值,直接锁住光速运动的光线,成为宇宙中独一无二的时空牢笼。
人类依靠天文观测不断探索黑洞奥秘,从捕捉引力波,到拍摄黑洞实景影像,一步步印证时空曲率的相关理论。
这份极致弯折造就的特殊天体,不断颠覆着人们对时空的固有认知,也指引着人类持续探寻宇宙更深层次的奥秘。