【菜科解读】

4、超大质量黑洞是如何形成的？一个不到0.1秒的信号，或许值得思考浩瀚宇宙中的天体种类数不胜数，包括恒星、行星和其他常见的天体。

除了这些我们一般能看到的天体，宇宙中还有一些更特殊、更强大的天体，比如：中子星、脉冲星、黑洞等。

在这些特殊的天体中，如果有人能称王，很多人都会想到黑洞。

没错，黑洞是人类已知的最霸道、最强大的天体。

它的前身是一颗大质量恒星。

当一颗大质量恒星走到生命尽头时，一颗超新星会爆炸并坍缩成一个天体。

除了黑洞的巨大质量带来巨大引力之外，还有一些不为人知的神秘因素。

比如它的大小一直是个谜，虽然科学家声称黑洞的本质可能是一个奇点，但这个奇点的秘密究竟是什么我们却不得而知。

一个黑洞的各种强大因素的结合，赋予了它一种特别霸道的能力，就是吞噬。

根据黑洞质量的不同，其吞噬能力也有强有弱。

根据目前对黑洞的认识，科学家将黑洞分为三大类，即原始黑洞、恒星级黑洞和超大质量黑洞。

在大爆炸后的早期，原始黑洞大量形成。

由于它们的质量只是行星，它们中的大部分在出生后很快就会蒸发消散。

就算现在的宇宙有原始黑洞存在，也比较少见。

. 恒星黑洞是宇宙中比较常见的一类黑洞。

它们是由大质量恒星坍缩形成的。

理论上，恒星级黑洞的质量不会超过太阳质量的 100 倍。

超大质量黑洞是一种可以被人类观察和研究的黑洞。

它们基本上位于银河系等大型星系的中心，是整个星系强大引力的来源。

每个像银河系这样的大星系的中心基本上都有一个超大质量黑洞。

比如，在银河系的中央，就潜伏着这么一个大家伙。

它距离我们大约 27,000 光年，位于人马座 A。

由于超大质量黑洞的存在，银河系的中心成为了一个特别明亮的区域。

我们可以通过天文望远镜清楚地看到银河系中心特别明亮。

银河系中心之所以如此耀眼，是因为超大质量黑洞带来的引力吸引了大量星辰聚集于此，同时不断吞噬星辰，形成一个明亮的吸积盘。

根据科学家的研究，银河系中心的凸起位置包含大约100亿颗恒星，跨越数千光年。

那么如此强大的超大质量黑洞是如何形成的呢？对于超大质量黑洞的起源，目前科学界还没有形成统一的答案，科学家们正在积极 探索 这个不寻常的黑洞的起源。

许多科学家认为，这些超大质量黑洞是由星形黑洞不断碰撞和融合逐步形成的。

这个可能性大吗？ 前面说过，恒星级黑洞的质量理论上不会超过太阳质量的100倍，但前段时间的发现颠覆了现有的黑洞形成黑理论。

到底是怎么回事？ 前段时间，美国激光干涉引力波天文台监测到一个持续时间不到0.1秒的引力波信号。

虽然这个时间很短，但科学家们发现了引力波信号的来源。

原来它来自一个质量为142倍的黑洞。

一个质量为142倍的黑洞只能归结为一颗恒星不变的黑洞的范围，但其质量显然超过了太阳质量的100倍，直接颠覆了我们现有的黑洞形成理论。

为了区别于普通的行星恒星黑洞，科学家们决定将其称为中等质量黑洞。

这种黑洞是一个新的发现，可以帮助我们更多地了解黑洞演化的奥秘。

科学家认为，这种水平的黑洞不太可能是由超新星爆炸引起的大质量恒星坍缩形成的。

它更有可能由两个行星黑洞碰撞合并形成，在此过程中释放引力波。

. 如果这个猜想是正确的，是不是意味着超大质量黑洞也是由行星恒星黑洞一步步合并而来的？当然，我们要证明目前基本上是不可能做到的。

我们对宇宙和黑洞的了解太少了。

更重要的是，我们一直无法观测和发现大量恒星不变的黑洞。

恒星黑洞的质量相对较小。

即使周围有吸积盘，它也比较弱，不容易被我们观察到。

或许只有当它们合并时，释放出来的引力波才能被我们发现。

至于中等质量的国树洞，我们还没有发现更多，也没有发现它们合并的证据。

即使我们在未来观察到更多中等质量黑洞的综合证据，但想要证明它们的合并最终形成了超大质量黑洞，却很难有真正的说服力。

原因是宇宙的年龄还太年轻。

根据科学家的 探索 和研究，宇宙的年龄只有138亿年。

银河系的形成也很早。

过去，人们认为它诞生于 130 亿年前，但新的研究表明，银河系应该在 136 亿年前形成，仅比宇宙晚 2 亿年。

银河系的形成也意味着其中心超大质量黑洞的原始形状应该已经形成，否则银河系就不会出现。

然后恒星黑洞一步步合并演化，最终达到超大质量黑洞。

几亿年就能完成？根据目前的研究，每次黑洞合并的持续时间都非常长，一个恒定恒星黑洞合并成一个超大质量黑洞需要指数倍的时间，远非亿万年才能完成。

. 可见，超大质量黑洞的起源之谜并不像我们想象的那么简单。

也许在宇宙的早期，还有其他一些我们根本不了解的事件。

在大爆炸后不久的早期宇宙中，一切仍然混乱而神秘。

在这个混沌时期，一些特殊情况的出现，导致了超大质量黑洞的更快演化的出现，为宇宙星系的诞生奠定了基础。

巨型黑洞能吸走整个银河系吗？答：不考虑霍金辐射的情况下，任何黑洞都是只进不出，但是又受到距离的限制；

对于史瓦西半径远小于银河系直径的黑洞，要把整个银河系吸走，是几乎不可能的事。

超大质量黑洞是宇宙中最大的黑洞，它所具有的质量为数百万倍到数十亿倍太阳质量，甚至最大质量可达几百亿倍太阳质量。

超大质量黑洞在几乎所有大质量星系的中心都有，银河系中心也存在巨型黑洞，即人马座A*。

目前在银河系中的巨型黑洞，质量是300万倍的太阳质量，尽管它在不断的扩大，但却并没有吸走整个银河系的迹象。

不仅仅因为它的质量不够大，一个巨型黑洞吸走一整个星系，并不是不可能，前提是它足够大，同时离星系足够近，才有可能将整个星系吸入黑洞内。

虽然我们银河系的中心是一个巨型黑洞，但对整个银河系的影响，就像是太阳和地球的关系，太阳的引力很大，但地球却不会被吸过去。

这些天体系统在各自引力的相互作用下，有着一个微妙的平衡点，形成银河系这个整体，是由于引力的牵扯，但也不见得是中心黑洞的功劳。

首先银心黑洞的引力只在附近几个秒差距内占主导，从这个距离之外到几百秒差距的距离上，银心的恒星总质量带来的引力已经超过了黑洞的影响，而更大尺度上暗物质晕的引力占主导，银河系周围也有暗物质群，这些暗物质才是银河系维持稳定结构的保证。

黑洞的存在仅是局部上的引力效果，但如果考虑到宇宙迟早会变成黑洞的世界，那么有理由相信黑洞总有一天会巨大到可吞噬一个星系。

但也是很久之后的事情了，甚至远超目前的宇宙年龄，所以根本不用去考虑这个问题。

[img]超大质量黑洞是怎么形成的超大质量黑洞是黑洞的一种，其质量是10^5至10^9倍的太阳质量。

现时一般相信，在所有的星系的中心（包括银河系的中心在内）都会有超大质量黑洞。

超大质量黑洞的形成有几个方法。

最明显的是以缓慢的吸积（由恒星的大小开始）来形成。

另一个方法涉及星云萎缩成数十万太阳质量以上的相对论星体。

该星体会因其核心产生正负电子对所造成的径向扰动而开始出现不稳定状态，并会直接在没有形成超新星的情况下萎缩成黑洞。

第三个方法涉及了正在核塌缩的高密度星团，它那负热容会促使核心的分散速度成为相对论速度。

最后是在大爆炸的瞬间从外压制造原生黑洞。

形成超大质量黑洞的问题在于如何将足够的物质加入在足够细小的体积内。

要做到这个情况，差不多要将物质内所有的角动量移走。

向外移走角动量的过程就是限制黑洞膨胀的因素，并会导致形成吸积盘。

根据观测，黑洞的类别有着一些差距。

一些从恒星塌缩的黑洞，最多有10倍太阳质量。

最小的超大质量黑洞约有数十万太阳质量。

但却没有在它们之间的中介质量黑洞。

不过，有模型指异常明亮的X射线源有可能是在这个遗失范围的黑洞。

超大质量黑洞是如何形成的？为何变得如此之巨大呢？超大质量黑洞是怎样所形成的？为什么变得如此之极大呢？超大质量黑洞——一个质量可达到数百万至数十亿个大行星的天体——是现代天体物理学最难懂的密秘之一。

她们埋伏在大多数大中小型星体的重点部位，包括他的太阳系行星。

因为超级黑洞在宇宙里无处不在，因而它们在宇宙形成和发展中极有可能也起到了很重要的作用。

但是它们的质量到底是怎样变得如此之巨大，一直以来一直困扰着全球理论物理学家。

哈勃望远镜所说明的我们的宇宙最有根有据的解释——这类可怕的物件在过去的数十亿年里运用吞噬许多的气体来获取如此大的质量——这个想法如今也被认为是不正确的。

近期的观察发现，仅仅在暴发8亿光年之后，拥有数十亿太阳质量的超级黑洞就存在了。

因而，这便出现了一些谜题：她们是如何那般迅速地变成那么大质量的？绝大多数天体物理学家感觉，超大质量黑洞一定是起源于小一点种子超级黑洞。

他们只是在一个种子多么的小这个问题上并没达成一致。

一种非常传统式基础知识意识感觉种子超级黑洞理应特别大——很有可能会保证数千至几万个太阳质量；

而另一种基础知识则认为种子极有可能并不大——很有可能会比不上一百个太阳质量。

阵营都认同的一个事实是，黑洞是贪婪的捕食者：有且只有在它旁边有化合物慢慢堆积之后，诱惑力才能把如此多的气体塞进它肚里，造成又白又热园盘，这类园盘传来强辐射并且把再一次即将到来的气体引到远方，这便合理切断了超级黑洞的食材供应。

这一规定值称之为爱丁顿规定值，而且它被称作较为严重阻止一切黑洞吞噬物质和膨胀的原因。

用这种小种子模型的好处取决于，这类次中世界大力士超级黑洞相对好造成；

主要缺点当超级黑洞从次中世界大力士迅速变为太重质量级时，尽量更多地综合考虑爱丁顿限制，而且需要借助各种各样的几率来避开它局限性。

较为下，大种子数字模型，更符合给超大质量黑洞一个巨大质量的慢慢以避开许多吞噬气体所带来的爱丁顿规定值——但是它们的质量越大相应地也就越没法造成。

极大气体云不但可以坍塌造成大质量超级黑洞，还能够破碎成肿块，这类肿块就会形成大行星团，并不是大质量超级黑洞。

时空弯折的终极秘境 黑洞藏着光线逃不出的边界

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。

吞噬一切的宇宙深渊，黑洞引力藏着光速禁区

它拥有世间顶尖的引力束缚力，独特的视界边界划分出截然不同的时空领域，只要踏入视界范围之内，就连每秒三十万公里的光速，都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。

今天就用闲聊述说的口吻，聊聊黑洞引力的奇特特性，讲讲视界的划分意义，理清为何光速都无法从黑洞内部脱身，一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。

宇宙天体的引力强弱，一直和自身质量、密度牢牢挂钩。

普通恒星、行星的引力，只能束缚周边卫星与星际物质，物体只要达到对应速度，就能摆脱引力飞向深空。

而黑洞诞生于大质量天体的末期演化，巨型恒星燃料耗尽后，再也无法支撑自身庞大躯体，核心在自身重压下急剧向内坍缩，体积被无限压缩，密度飙升到难以想象的地步。

极致致密的结构，催生出碾压所有常规天体的超强引力，这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。

从黑洞形成的那一刻开始，它就注定成为宇宙里特殊的存在，和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。

围绕黑洞存在一层无形的边界，这便是人们常说的事件视界。

它没有实体外壳，肉眼无法直接看见，却是一道无法逾越的分界线。

视界之外的宇宙空间，依旧遵循常规物理规则，光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭，天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。

一旦物质、光线跨越这条无形界线，彻底进入视界内部，一切都会发生颠覆性改变。

黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在，再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。

衡量天体引力束缚能力，有一个关键参照标准就是逃逸速度，也就是物体摆脱天体引力束缚，飞向宇宙远方需要具备的最低速度。

地球有着自身对应的逃逸速度，火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空，太阳系里的各大行星、恒星，都有着各自固定的逃逸速度门槛。

黑洞打破了常规天体的速度极限，视界内部的逃逸速度直接超越光速。

光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度，连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼，其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。

光线坠入黑洞视界后，无法向外反射、传播，我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮，这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。

任何闯入视界之内的物质，不管是庞大的恒星残骸，还是细碎的气体尘埃，都会被强大引力不断拉扯撕扯，最终向着黑洞中心奇点不断坠落，彻底消融在这片深渊之中。

超强引力不止禁锢视界内部的一切，也会剧烈扭曲周边时空。

靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折，光线途经周边空间也会发生明显偏转。

不少遥远天体发出的光芒，在奔赴地球的途中靠近黑洞区域，都会被引力改变行进路线，这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。

科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹，一步步推算黑洞位置，测算它的质量与引力强度。

时至今日，人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查，视界内部的时空结构、物质形态，还留存着大量未解谜题。

光速无法逃逸的特性，让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域，里面的一切变化都无法向外传递信息。

黑洞凭借极致强大的引力，划定出超越光速束缚的视界禁区，成为宇宙中最神秘的深渊天体。

这份打破常规物理认知的特质，不断吸引着人类探索研究，随着天文观测技术持续进步，未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。