相當於330億個太陽，新發現的超級黑洞，全靠愛因斯坦的理論

從愛因斯坦的廣義相對論預測出黑洞存在到現在,已經過去了一百多年,這期間人類不但拍攝到了兩張真實的黑洞照片,並且對黑洞的性質也有了一些瞭解。 然而,最大的黑洞究竟有多大? 不久前,天文學家發現的新黑洞質量達到了太陽質量的320億倍,已經快逼近500億倍太陽質量的上限了。 很多人可能對320億倍太陽質量的黑洞沒什麼概念。 再次我要說明一下,我們銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A星號,只有440萬倍太陽質量。 在銀河系中心黑洞質量還不如新發現黑洞質量的零頭的情況下,天文學家還是估計出了這顆黑洞的體積, 它的事件世界半徑長達1950億公里,相當於地球和太陽距離的1300倍。 在這種情況下,如果把這個新發現的超大質量黑洞放到太陽系中心位置,那麼包括冥王星在內的所有太陽系天體都將位於黑洞內部。 除了其驚人的質量和體積外,此次發現新黑洞採用的辦法還跟之前不一樣。 之前發現黑洞都是從射電波段搜尋,或者分析恆星的異常運動來確定黑洞位置,但這次天文學家採用了引力透鏡法去發現新黑洞。 引力透鏡和黑洞一樣都脫胎於愛因斯坦的廣義相對論,兩者本質上都是質量扭曲時空的產物,只不過黑洞是實體,而引力透鏡是一種現象。 用科普語言來描述的話,引力透鏡就是宇宙中的天然放大鏡和望遠鏡,它能放大後方星系的光線,使得地球上的我們能看到更遠的宇宙深處。 在這次發現中,天文學家們就首次利用引力透鏡測量了黑洞的質量。 他們首先發現了一個位於星團中心的星系,這個星系的光被一個更遠的星系的光彎曲,形成了一個美麗的弧形圖案。 這個弧形圖案實際上是同一個星系的多個圖像,因爲它的光在穿過星團中心的星系時被彎曲了多次。 通過對這個弧形圖案的研究,弧形圖案的形狀和位置與星團中心的黑洞的質量有密切的關係。 通過對比不同質量的黑洞對弧形圖案的影響,他們最終確定了這個超大質量黑洞的質量是太陽質量的330億倍。 這個發現不僅證明了引力透鏡的強大,也爲我們提供了一個新的方法來測量黑洞的質量。 在過去,天文學家通常通過觀察黑洞周圍的恆星運動或者分析吸積氣體的光來測量黑洞的質量。 然而,這些方法都需要我們能夠直接觀察到黑洞。 而利用引力透鏡,我們可以在沒有直接觀察到黑洞的情況下,通過觀察它對周圍環境的影響來測量它的質量。 這個發現的另一個重要意義在於,它爲我們理解黑洞的演化提供了新的線索。 因爲黑洞是宇宙中最神祕的對象之一,我們對它們的理解還非常有限。 通過研究這個超大質量黑洞,我們可以更好的理解黑洞是如何形成和演化的,以及它們在宇宙中的使命。 超大質量黑洞通常位於大型星團的中心,這些星團是宇宙中最大的結構之一。 通過研究這些超大質量黑洞,我們可以更好的理解這些大尺度結構是如何形成和演化的。 在可以預見的未來,隨着高能物理學的不斷進步,在新的超級對撞機的運行過程中,物理學家們也有可能在地球上生成一個V型黑洞。 如果這顆V型黑洞沒有第一時間蒸發的話,人類就能獲得一個黑洞標本了。 通過近距離研究黑洞,我們將瞭解到引力的本質,甚至能利用引力。