[中配]NASA發現新的巨大黑洞：2021年大小對比

在宇宙中 幾乎沒有比黑洞更離奇的事物了 它們是看不見的 總是飢餓的太空現象 其中一些的體積 大的讓人難以想象 實際上黑洞可以吞噬大量物質 因此它們幾乎無限的不斷增長 那麼黑洞和我們想象的有什麼不同呢 我們發現過最大的是什麼呢 它們能長多大呢 要理解黑洞是如何運作的 你需要理解引力 想要將球投到一定高度 就需要施加一定的力量 火箭也是如此 只是它們的重量遠遠超過一個球 火箭的速度必須大於地球的引力 這種速度與引力的比率被稱爲逃逸速度 火箭逃離地球引力所需的最低速度 至少是每秒11.2公里 約合每秒6.9英里 但是黑洞的逃逸速度是多少呢 要麼與光速相同 要麼甚至更快 既然沒有任何東西能比光速運動的更快 一旦你越過黑洞的世界 也就是黑洞周圍的無迴歸邊界 就無法逃離黑洞 但是如果黑洞不釋放任何可見光 我們又怎麼能看到它們呢 儘管黑洞看起來像是空蕩蕩的空間區域 但實際上並非如此 我們看不到黑洞本身 而是它對周圍物質的影響 這並不意味着黑洞內部什麼都沒有 這是因爲它的引力場非常強大 黑洞內部的任何東西都被緊密壓縮 無法逃脫 當黑洞的引力吸引氣體和物質時 它會形成一個旋轉的區域 稱爲吸積盤 由於黑洞周圍這些不同的粒子運動速度極快 它們開始加熱併發出X射線和γ射線 所以通過科學望遠鏡和衛星 我們實際上可以探測到這些射線 並推測外面存在黑洞 識別黑洞的另一種方法是 觀察星際物質和恆星的奇怪運動 這可能指向它們旁邊存在一個強大的引力場 事實上任何物體都可以變成黑洞 但需要兩個主要條件來實現質量和高密度 要將我們的太陽變成黑洞 必須將其壓縮到僅三公里的半徑 要把地球變成一個黑洞 你需要將它的質量壓縮成一個小豌豆大小的球體 半徑小於9毫米 但是這樣的微小黑洞真的存在嗎? 理論上可能存在一原子大小的黑洞 甚至更小的黑洞 它們通常被稱爲量子黑洞或原初黑洞 這意味着其中最小的黑洞 可能是在大爆炸後不久產生的 但是如果這些微小的黑洞存在的話 它們就會是無害的 因爲它們在生成後會瞬間蒸發 因爲它們的溫度遠高於我們的太陽 一些科學家推測 原始黑洞可能是暗物質的組成部分之一 但讓我們拋開假設的原始黑洞 來談談我們已經能夠觀察到的黑洞類型 我們知道恆星黑洞是確實存在的 它們通常是在一顆巨大的星星 以如此強大的力量爆炸時形成的 這種力量使它的光輝超過整個星系的所有恆星 這種現象被稱爲超新星 如今科學家們類似於測量太空中的距離 使用太陽質量作爲單位 來衡量太空中最龐大的物體 包括黑洞 普通恆星黑洞的質量 大約在3到10個太陽質量之間 天鵝座X一隻是一個恆星黑洞的例子 也是我們發現的第一個 天鵝座X已位於我們銀河系 大約距地球7000光年 但有趣的是它的旋轉速度 幾乎達到了最大值 每秒旋轉800次 儘管天鵝座X一擁有21個太陽質量 但它仍然是黑洞中相對較小的代表 接下來是中等質量黑洞 它們的名字就說明了一切 很長一段時間 介質質量黑洞是理解黑洞演化的一個缺失環節 但很快一切可能都會改變 這種類型的黑洞已經大得多 它的質量可以是我們太陽的數百倍到數千倍 在2006年 天文學家偶然發現了強大的X射線 正如你所知道的 這是探測隱藏在我們視線之外的黑洞的一種方式 這些X射線被追蹤到另一銀河中的一個緻密星群 基於接收到的信號亮度 估計有一個黑洞的質量 約爲5萬個太陽masses 儘管科學家仍不確定 這是否是一箇中等質量黑洞 但有很多跡象表明它可能是個 5萬太陽質量看起來是個大數字 但在超大質量黑洞的尺度上 幾乎算不了什麼 其中一個像大多數銀河系一樣 正好位於銀河的中心 人馬座A星的質量令人震驚 約爲太陽的460萬倍 但它僅大17倍 事實上它並沒有那麼大 它實際上可以位於水星的軌道內 人馬座A星距離我們仍約2600光年 所以對我們的星球或太陽系沒有威脅 與此同時一些遙遠星系中 存在着表現奇怪的超大質量黑洞 被NASA的哈勃望遠鏡發現 並捕捉到了這顆異常明亮的類星體 3C186 位於距離地球80億光年的一個星系中 現在我們已經知道 大多數星系的中心部分 包含一個超大質量黑洞 但天文學家發現 這個黑洞並不完全位於中心 實際上它距離其銀河系中心 大約有35000光年 而這比我們的太陽 距離銀河系中心還要遠 那麼什麼能推動一個 超過10億個太陽質量的黑洞呢 科學家認爲 大約在10億到20億年前 兩Galaxy發生了碰撞 當它們碰撞時 兩銀河的中心黑洞 開始圍繞彼此旋轉 最終合併爲一個 產生強大的引力波 因此新形成的黑洞 被猛烈地推向 與最強引力波相反的方向 這樣一角的威力巨大 可以與一億顆超新星 同時爆炸相提並論 3C186仍以每小時 750萬公里的速度遠離我們 以這個速度 它大約可以在三分鐘內 這個新誕生的黑洞 應該比十億個太陽大的多 但到目前爲止 我們還不知道它可能有多重 要長得那麼大 黑洞需要吞噬大量的恆星 但不要誤解這句話 它們不是宇宙吸塵器 如果我們的太陽 突然被一個 質量相同的黑洞取代 地球的軌道不會發生變化 我們也不會被吞噬 因爲黑洞的半徑只有三公里 所以我們必須比現在靠得更近 超大質量黑洞已經令人難以理解 但與超巨型黑洞相比 它們只是微不足道 在這一類別中 發現的最大和最重的黑洞之一 使得人馬做A星 看起來就像是放在我們太陽旁邊的 小小小小行星 在這個擁有大約兩萬億太陽質量的 巨大星系HOME-15A中 存在一個質量 相比之下 這比我們銀河系中 所有的星星加起來還要多一半 HOME-15A距離我們七億光年 在這個星系中心的黑洞大小 相當於我們整個太陽系 直到最近科學家們認爲 光亮黑洞的質量上限 大約是五百億太陽質量 他們沒想到 一個新的發現將改變這一切 你可能不知道 宇宙中最亮的物體 並不是星星或銀河系 類星體是 不久前 一顆亮度相當於 140萬億顆太陽的類星體 TON-618被發現 它如此明亮 以至於超越了它所在的整個星系 而爲其提供能量的超大質量黑洞 則是一個真正的怪物 擁有661個太陽的質量 這使它的質量 超過了銀河系中所有恆星的總和 TON-618的直徑爲 3898億公里 這個類星體位於一個遙遠的星座 獵犬座 距離我們大約104億光年 由於TON-618距離我們很遠 它的光到達我們需要超過100億年 所以我們只能看到 它在宇宙剛誕生幾億年時的大小 而到這個時候 它可能已經變得更大了 一種觀點認爲 若如此巨大的黑洞要成長 就應該有另一個黑洞作爲種子 與之合併滋養更大的黑洞 但計算機模擬顯示 TON-618並非如此 更可能的情況是多個黑洞 隨着時間的推移 合併成一個 不過我們仍然不知道 這是否描述了TON-618形成的故事 但它仍然是我們迄今爲止 發現的最巨大黑洞 到目前爲止 我們不斷髮現新黑洞 科學家們甚至開始提出 可能存在一種新的黑洞類型 稱爲超級巨大黑洞 這些黑洞的質量 可能超過一千億個太陽質量 甚至還要更多 這一切引發了一個問題 如果黑洞不斷增長 這是否意味着它們是永恆的 在人的生命尺度上 我們的星球 太陽 甚至整個太陽系的壽命 確實是如此 黑洞通過一種叫霍金輻射的過程 緩慢蒸發 並失去一小部分質量 但問題是 這是一個非常緩慢的過程 一個質量爲一億噸的黑洞 失去50%質量 大約需要宇宙的年齡 而它們越大 這個過程就越慢 一旦所有的星星都消失或爆炸 黑洞仍將存在很長一段時間 順便說一下 如果你想看關於宇宙 如何逐漸凍結和消亡的視頻 請在評論中告訴我們 可觀測宇宙的半徑 大約爲460億光年 因此外面還有很多驚喜等着我們 總有一天 我們希望能找到一些東西 能夠揭開天空中 那些黑暗而神祕的 斑塊的面紗 到目前爲止 這就像是在試圖猜測 門後面有什麼 只知道房間可能有多大 以及溫度 希望你喜歡這個視頻 謝謝觀看