宇宙中有多少黑洞?天文学家:至少40万亿颗,而且还在增加
对目前的科学界来说,黑洞绝对算得上是最神秘的天体。
虽然爱因斯坦早在20世纪初就在广义相对论中预言了黑洞的存在,但天文学界直到2019年才拍到了第一张真实的黑洞照片,也就是5500万光年外的M87星系中心黑洞,质量为太阳的65亿倍。
这张好似蜂窝煤一般的照片所表现出的黑洞本体和吸积盘,也宣告了天文学界目前的黑洞外围理论是正确的。
但宇宙中究竟有多少个黑洞呢?
以往这个问题是无法被回答的,因为黑洞不像星系和恒星一样能被望远镜直接看见,天文学家想确认黑洞的存在,只能去分析恒星的运动轨迹,如果发现一颗恒星在绕一个“肉眼不可见”的引力源运动的话,就证明这颗恒星周围存在黑洞。
这种发现一颗记录一颗的方法,显然不可能统计出全宇宙的黑洞,所以天文学界采用了估计法,他们认为占宇宙质能总量5%的普通物质,也就是可见物质,至少有1%被吞噬到了黑洞中。
这1%被黑洞吞噬的质量,按照黑洞质量分布去分配的话,大约是40,000,000,000,000,000,000个,也就是说宇宙中至少存在40万亿个黑洞。
看到这里你也许会觉得这个数字有点夸大了,但其实一点都不夸张,因为在直径930亿光年的可观测宇宙里,天文学家估计至少存在2万亿个星系,每个星系的中央基本上都有一颗超大质量黑洞。
至于剩下的38万亿个黑洞,主要由大质量恒星晚年坍塌而成,在平均每个星系都有上千亿颗恒星的情况下,2万亿个星系内的恒星加起来,是完全能产生38万亿个黑洞的,因为两者根本就不在一个量级上。
不过由于我们的太阳属于中等质量的黄矮星,所以50亿年后并不会变成黑洞,而是会变成一颗每立方厘米质量达到数吨的白矮星,数千亿甚至数万亿年后,这种白矮星还会冷却为黑矮星。
但相比大质量恒星晚年坍塌成黑洞的“清楚明晰”,天文学界对于超大质量黑洞的形成,目前还是一头雾水。
因为星系中心的超大质量黑洞,往往具有几百万甚至几百亿个太阳质量,如此巨大的质量绝不可能是恒星坍塌而来的,也不可能是由众多小黑洞融合而来的。
思来想去只有一种可能,那就是这些星系中心的超大质量黑洞属于“原初黑洞”,是在宇宙大爆炸不久后就诞生的第一批黑洞。
但宇宙大爆炸为什么会产生黑洞呢?
这个问题广义相对论可以回答,因为黑洞在广义相对论中就是“质量堆积于时空一点”的产物,而大爆炸恰恰就是“能量转化为质量”的过程,在138.2亿年前大爆炸那一刻,能量分布伴随着时空的剧烈膨胀而变得不均匀。
当这种“不均匀”超过一定限度后,就会在引力作用下发生坍塌,成为宇宙中第一批黑洞,同时由于大爆炸的能量是有史以来最大的,所以产生的原初黑洞质量也大得惊人,绝非后来的恒星级黑洞能比。
这些质量巨大的原初黑洞,后来就成为了每个星系中心的超大质量黑洞,但仅靠这些原初黑洞是无法掌控星系内数千亿颗恒星的。
拿银河系来举例,银河系中心440万倍太阳质量的超级黑洞人马座A*,是绝无可能凭借一己之力维持银河系内1000亿到4000亿颗恒星的引力平衡的,银河系之所以能保持稳定而不是分崩离析,很大程度上是因为遍布银河系内外的暗物质,是它们提供了额外的质量和引力,充当了星系内的粘合剂。
银河系中心的超大质量黑洞,其实主要影响的是附近的球状星团和其他黑洞,而非直径18万光年的银河系本身,银心区域的人马座A*以及稠密的球状星团和游荡黑洞,这三者加起来产生的引力聚合体才是银河系真正的定盘星。
总体而言
为了真正解开黑洞之谜,我们还需要寻找更多黑洞才行,但无论如何,科学家相信我们似乎已经迎来了开始破解黑洞之谜的时代。
大家都在看
-
从狄拉克预言到反物质研究:科学探索的旅程 一、宇宙能源探索之路人类对能源的需求伴随着文明的发展不断增长。从最开始利用火与柴草,到工业革命时期的煤炭与蒸汽机、石油与内燃机,能源的变革推动着人类社会的进步。在化石能源 宇宙探索09-24
-
宇宙文明等级如何划分?人类是否是高级文明 在我们这个浩瀚无边的宇宙中,是否存在着远远超越我们的外星文明?上世纪60年代,前苏联著名天文学家尼古拉·卡尔达舍夫提出了根据能量利用来衡量宇宙文明发展水平的划分方法,奠定了 宇宙探索09-22
-
印度政府已批准4个大型太空项目:登陆金星 印度政府已批准4个大型太空项目:登陆金星,探索未知宇宙最近,印度政府的一项重大决定引发了全球的关注:他们已经批准了四个大型太空项目,其中最引人注目的就是计划登陆金星!这不 宇宙探索09-22
-
英媒:研究人员警告称,马斯克“星链”严重 古有星象观天象,今有星链扰科研。科研之窗被蔽,宇宙探索受阻,马斯克的宏图或成双刃剑。在浩瀚的宇宙探索舞台上,科学家与企业家马斯克及其SpaceX公司的“星链”计划,意外地成为了舞台 宇宙探索09-21
-
星际飞船,带你探索宇宙的奥秘。 在无垠的宇宙探索之旅中,星辰号如同孤勇者,穿越未知,寻找着那传说中的奇迹之地。今天,它将带领我们揭开一个古老星系的神秘面纱。船长杰克,这位经验丰富的领航者,他的每一个决定 宇宙探索09-21
-
揭秘宇宙,探索天文奇境 【探秘宇宙,解锁天文奇境 —— 与天文学专家共赴星辰之旅】在浩瀚的宇宙苍穹之下,每一颗星辰都承载着无尽的奥秘,每一片星云都诉说着宇宙的故事。为了引领您深入这神秘莫测的天文世 宇宙探索09-21
-
黑洞是什么?探索宇宙的神秘家伙 在浩瀚的宇宙中,黑洞无疑是最神秘、最引人入胜的天体之一。它们不仅挑战着我们对物理学的理解,还引发了无数关于宇宙本质的思考。那么,黑洞究竟是什么?它们是如何形成的?它们对宇 宇宙探索09-20
-
探索宇宙83-宇宙浩渺 地球之暖何以为继 那么我们的蓝色星球为什么会变暖 ?这是无缘无故吗 ?非也!我们所居住的地球可算是个大温室 ,因为靠近地表大气层中的二氧化碳就像温室中的玻璃和塑料薄膜 ,阳光可以射进 ,但热量 宇宙探索09-20
-
印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将 印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将开启哪些宇宙探索?飞天巨梦与现实考量:印度太空雄心的喜与忧一、月球,火星,下一个是金星?印度太空梦高歌猛进2024年9月19日,印度内阁 宇宙探索09-20
-
宇宙到底有没有颜色?为什么人眼看不到? # 宇宙中的天体到底有没有颜色?为什么人眼看不到?先说结论:很多天体其实是有颜色的,在光污染弱的地方其实能肉眼看到很多明亮的天体(比如 M42)。人眼看不到是因为:1. 有的天体本身 宇宙探索09-20
相关文章
- 探索宇宙83-宇宙浩渺 地球之暖何以为继
- 印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将
- 宇宙到底有没有颜色?为什么人眼看不到? #
- AI探索宇宙结构新突破!超精准场级模拟,半
- 探索宇宙81-宇宙之蓝 危在旦夕 守护臭氧层
- 在人类探索宇宙的漫长旅程中
- 探索宇宙的钥匙
- 神秘宇宙#探索宇宙
- 探索宇宙法则的博士研究》 摘要
- 多维宇宙揭秘:探索我们看不见的世界
- 人类认知宇宙的第一步:探索火星
- 揭秘宇宙奥秘:物质与能量的华丽交织,探索
- 智能化宇宙:人工智能与大数据的宇宙探索
- 进入黑洞的人去哪了 进入黑洞会永生吗
- 宇宙文明七个等级是什么 宇宙文明等级的划
- 宇宙:无限与界限的深邃探索
- 探索宇宙的奥秘:NASA最新发现揭示外星生命
- 探索宇宙:人类的伟大征程与深远意义
- 宇宙的探索乐章:山大ATLAS与希格斯粒子的
- 探寻神秘星空,揭开宇宙奥秘的奇幻之旅
热门阅读
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星 04-12
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃 07-11
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来 07-11
-
中国空间站离地球有多少公里有多大,400公 08-06
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
中国“天宫”空间站将在2022年前后建成 呈T 03-29
-
连杀6童挖心炖汤,泰国食人魔被制成干尸示 07-21