黑洞只有两种大小规格吗?研究人员:不,更大的黑洞或许是存在的

探秘志2023-08-21 19:20:32


【资料图】

黑洞似乎只有两种大小,一种大小约为太阳质量的5-100倍,即所谓的“恒星质量黑洞”,另一种是被称作“超大质量黑洞”,是太阳质量的百万到十亿倍。那到底发生了什么?这两种大小之间的黑洞去了哪里?为何质量范围不再变化?黑洞有没有可能极小,或者像最新研究说的那般巨大?

网上首次出现大型强子对撞机的信息时,一些危言耸听的人宣称,它会造出毁灭地球的黑洞。虽然极小的黑洞看起来不切实际,在一些理想条件下 它们还是能存在,只是这时需要更多维度。像我们知道的,重力没有强到能将亚原子粒子压缩到足够小,以至于坍塌成黑洞,因为塌缩后的大小比最小的可测量长度——普朗克长度还要小。

如果能够发现极小的黑洞,那么就会改变我们对于量子尺度下重力作用方式的理解,甚至意味着解释重力的多维空间的存在。那么极小的黑洞就可能在粒子加速器中被制造出来,不过它们只能存在极短的片刻。

这些黑洞会在1048分之一纳秒内衰减,没有足够时间去吞噬整个行星,所以即使极小黑洞真的存在,也没有什么值得太过操心。恒星级质量黑洞是并非编造的,人们对它形成的了解得非常清楚,巨大的恒星在燃料耗尽时,它们会塌缩,成为超新星,如果剩下的核心是太阳质量的大约三倍多,恒星剩余部分会自行塌缩,黑洞就形成了。

这些黑洞可以吞噬附近的物质,或者融合中子星或其他黑洞 借此变得更大,可以想象,恒星级质量黑洞,如果只是不断吞噬物质的话,最后就会达到人们认为几乎所有大型星系中心,都存在的超大质量黑洞的规模。但是物质掉入黑洞是有速度上限的,所以要增大到超级质量黑洞大小需要几十亿年的时间,因为我们已经观测到,数十亿倍于太阳质量的黑洞,在大爆炸后的数亿年内就形成了,肯定是其他什么东西在发挥作用。

超大质量恒星形成原理是天文学中最大的谜之一,一些对立的观点各有其长处与短势。例如,一种观点是它们可能形成于,本就非常巨大的巨型种子黑洞,种子黑洞继续吞噬物质增大,这些大型种子黑洞会是太阳质量250000倍的恒星的残余物。而这样大的恒星很罕见,这就使得巨大的种子黑洞几乎不可能。另一种观点是黑洞是几个中等大小黑洞的产物,中等黑洞 可能是在稠密的星云中,由恒星相互撞击而形成,然后它们朝着星系中心移动,并在那里融合。

像之前说的,虽然黑洞大小区间看起来有空白,但几乎没有证据表明,有中等大小黑洞的存在,除超大质量黑洞外,可能还有更为巨大的宇宙黑洞。

最近的一个观点是,可能有一万亿倍于太阳质量的黑洞存在,是我们已发现的最大黑洞的十多倍。提出此项提议的研究人员称它们为巨大黑洞,对于超大质量黑洞的解释 对这些庞然大物没有任何意义,它们的存在要求人们重新思考黑洞的形成原理,也许对于黑洞大小的最大值有上限,可能从极小到超级大的全部范围的黑洞都存在。

但是目前为止我们肯定的唯一的事是,黑洞有两种大小规格,我们不能确定更大的黑洞是否可能存在。

毫无疑问,科学家们会继续探究各个大小的黑洞,因为黑洞不仅吸收光 也让我们着迷,你可能会认为巨型黑洞是由超大质量黑洞结合形成的,但是秒差距问题使得结合过程不可能发生。

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