本文标题:最大黑洞直径是多少(世界上已知最大黑洞像什么黑洞?) 本文共计5694个文字,预计阅读时间需要18分49秒,由卦否网作者编辑整理创作于2024年04月20日 15点07分55秒。
最大的黑洞能装下几个史蒂文森218
2. 此前,人类已知最大的黑洞是“TON618”,它的质量约为太阳的660亿倍。
3. 黑洞是恒星演化的最终阶段,它是物质密度达到极端状态的产物。
4. 恒星内部的核聚变停止后,内核物质在引力作用下向内坍塌,外部物质则被抛离,可能形成新的恒星。
5. 质量较小的恒星,如太阳,最终会演变成“白矮星”;而质量更大的恒星则可能变成“黑洞”或“中子星”。
是太阳45亿倍的最大恒星,不久之后会变成黑洞吗?
恒星是宇宙中能够发光发热的天体。
在太阳系之中,拥有着唯一的恒星太阳。相比较行星而言,恒星是一种巨大的存在。我们可以用地球和太阳进行一个比较。对于我们而言,地球很大很大,即使是在现代化交通手段的帮助下,在一生中想要踏足地球上每一寸土地也是一个无法完成的任务。
然而,在我们眼中广袤无边的地球和太阳相比不值一提。太阳的直径达到了139.2万千米,而地球直径仅为1.27万千米,也就是说太阳直径是地球直径的109倍,如果论体积,那相差就更大了,太阳体积约为地球体积的130万倍。而二者的表面积同样相差巨大。可以做一个形象的比喻,如果说地球就是一个足球场,那么太阳则大约相当于一个北京市,如果把地球和太阳放在一起,地球只不过是一个小点而已。
以人类的视角来看,太阳的强大是无法企及的,而事实上太阳只是宇宙中一颗普通的恒星。
仅在银河系之中,恒星的数量就多达1000亿颗以上,而在银河系之外,恒星的数量更是多得不可计数。在宇宙中,比太阳更大的恒星比比皆是,而已知最大的恒星莫过于盾牌座UY了。这颗恒星有多大呢?以太阳作比,盾牌座UY的体积约为太阳的45亿倍。这种大是一种站在人类的角度无法想象的大。
不过盾牌座UY虽然体型巨大,但体重并不是很高,盾牌座UY的质量仅为太阳质量的32倍。可以看得出来,盾牌座UY的体积和质量之比十分悬殊。这是为什么呢?这是因为盾牌座UY 和太阳处于不同的生命周期,盾牌座UY已经走到了生命的末期。
恒星虽然叫做恒星,但并不是恒存永续之星,恒星的生命是有限的。
恒星能够发光发热是源于恒星上持续不断的聚变反应,恒星进行氢核聚变的时期,被称为恒星的主序星阶段,而一旦恒星上的氢元素被消耗殆尽,恒星便会进入到晚年,而恒星进入晚年的标志就是氦闪。在这之后,氦以上的元素会一次发生聚变,直到聚变到铁元素为止。
这整个过程相对而言是比较短暂的。以太阳为例,太阳的寿命约为100亿年,而在主序星阶段结束之后,氦以上的元素开始发生聚变,整个过程可能只有不到一亿年的时间。在恒星的晚年阶段,恒星会变得很不稳定,且体积会急速膨胀。还是以太阳为例,现在太阳膨胀为红巨星之后,体积大约会增加5000万倍。
体积增加5000万倍的太阳会吞噬掉水星、金星以及地球,并迫近火星轨道。
可见膨胀为红巨星的恒星要比主序星阶段大了许多,而质量并没有太大的变化。同样的,盾牌座UY也已经进入了晚年,其已经是一颗红超巨星了。不过盾牌座UY的最终命运和太阳并不一样,太阳最终会坍缩为一颗白矮星,而盾牌座UY则会成为一个黑洞。
最聚变进行到铁元素的时候,聚变过程便由释放能量变为吸收能量,与引力抗衡的辐射扩张压消失,之后在强大的引力作用下,整个星体会发生坍缩,物质向中心快速聚集,而后发生强烈的反弹,这个过程会释放巨大的能量,我们称之为超新星爆发,之后没有任何力量可以阻止星体进一步坍缩,最终这颗大质量的恒星将会坍缩为一个恒星级黑洞。
主序星阶段结束之后的恒星的生命周期是相对短暂的,所以在不久的将来,盾牌座UY就会坍缩为黑洞。
现在的盾牌座UY体积达到了太阳的45亿倍,那么如果将它搬到太阳系来是不是会将太阳系整个吞掉呢?并不会。通常我们在图中所见的太阳系,八大行星整齐排列,看起来相距不远。然而这些图只是想象图而已,真实的太阳系是十分空旷的,行星之间的距离是极为遥远的。
我们说过,当太阳膨胀为一颗红巨星之后,体积增加5000万倍会吞没地球轨道,而将盾牌座UY放在太阳的位置,也不过能吞没掉木星轨道而已,距离将整个太阳系吞没还十分遥远。盾牌座UY很大,真实的太阳系也很大,而宇宙大得更是超乎了我们的想象。
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科学家最新发现的83个超大质量黑洞年龄究竟有多大?
目前,天文学家最新发现83个超大质量黑洞,它们都是宇宙初期形成的。
更准确地讲,研究人员已经发现了类星体,即环绕超大质量黑洞的巨大发光灰尘气体盘。黑洞自身不会喷射光线或者能量,当然尽管光线和能量会摩擦在黑洞周围旋转,最终进入黑洞之嘴,释放大量光线。类星体和它们的中心黑洞距离地球130亿光年,意味着科学家目前看到的天体是在宇宙诞生之后8亿年才形成的。
据悉,在研究人员使用日本斯巴鲁望远镜获得这项最新发现之前,该太空区域仅发现17个超大质量黑洞。
类星体是宇宙中最明亮的天体,它们仅存在于黑洞周围,质量是太阳的数百万倍。迄今发现最遥远的类星体是在宇宙大爆炸之后6.9亿年形成的,在最新发现的83个类星体中,最远的一颗距离地球130.5亿光年。这意味着它释放的光线向望远镜传播是从宇宙诞生10亿年时期开始的,这颗类星体与之前的发现密切相关,被认为迄今发现的第二颗最遥远类星体。
日本爱媛大学天文学家松冈良树是该项研究负责人,他和研究同事使用一种叫做超主焦点相机的特殊设备,装配在斯巴鲁望远镜上,该望远镜位于夏威夷莫纳克亚火山。据日本国家天文台称,超主焦点相机观测视野广阔,过去5年以来一直观测整个天空。
这项最新发现表明,在每一面是10亿光年的立方体空间中,大约都存在着一个超大质量黑洞和一颗类星体。该发现非常重要,因为它是洞悉宇宙最早期历史的窗口,当时的宇宙物质从炽热亚原子微粒混合物转变成为某种温度更低、更有组织性的物质,在宇宙第一批恒星诞生之前,宇宙早期度过了数亿年的黑暗时期,天文学家能看到最古老的宇宙迹象可追溯至136亿年前。
“黑洞之王”又换了!新的宇宙最大黑洞堪比1960亿太阳,咋那么大
宇宙中最大的黑洞有多大?很多人都好奇这个问题,就好像想知道最大的恒星有多大一样!
太阳是太阳系中的统治者,它的质量占了整个太阳系可见物质的99.86%,地球、木星(相当于地球质量的318倍)、土星(相当于地球质量的96倍)等八大行星加起来,再加上小行星、卫星和彗星等天体,总质量才占到了0.14%,可见太阳有多么巨大了。
但是太阳这样质量的恒星在宇宙中只能算一般,夜晚我们放眼星空,能看到的恒星几乎每一个都比太阳更大,因为比太阳小的恒星发出的光都比较弱,只有几颗距离特别近的能看得到,绝大部分都是看不到的,而夜空中最亮的恒星天狼星是太阳质量的2.1倍,这还是因为它距离我们很近的原因,只有8.6光年,已知质量最大恒星是位于大麦哲伦星系的R136a1,质量高达太阳能265~315倍,这是一个实力爆棚的恒星,但是它的体积却不是最大,不过也仍然有太阳的3万多倍大。
宇宙中还有很多“虚胖”的恒星,比如猎户座的参宿四,体积相当于4亿个太阳,著名的盾牌座UY的体积是太阳的45亿倍,但如今体积最大的恒星是史蒂芬森2-18,堪比100亿个太阳,不过它们的质量并不是很大,一般都在太阳质量的30倍以下。
但无论是体积还是质量,巨型恒星在巨型黑洞面前也都是“小巫见大巫”,银河系中心黑洞人马座a*的质量是太阳的431万倍,仙女座星系中心黑洞质量是太阳的1亿倍,第1个被科学家拍到照片的黑洞,M87星系中心黑洞的质量是太阳的66亿倍,喜欢天文的朋友应该都知道巨型黑洞Ton618,它才是大名鼎鼎的“黑洞之王”。
Ton618黑洞的质量是太阳的660亿倍,被认为是宇宙中最大的单一天体,堪比银河系总质量的1/23,是银河系中型黑洞质量的15,500多倍,比很多小型星系的质量还大,比如它是银河系的近邻大麦哲伦星系质量的6.6倍,相当于已知最小星系赛格瑞2质量的十余万倍,它的强大引力使得它每天都能吞噬掉相当于91个地球质量的物质。
天文学家是由氢β射线的关联性推估出Ton 618的巨大质量的,其距离我们远达104亿光年,但是在天文望远镜中仍然能看到它明亮的身影,而且是在上世纪60年代就发现了它。据测算,Ton618直径达4000亿公里,比体积最大恒星史蒂芬森2-18大多了,是后者的数百万倍。
然而随着天文观测技术的进步,科学家又发现了更大的巨型黑洞SDSS J073739.96+384413.2,它的质量是太阳的1040亿倍,是Ton618质量的1.57倍,直径是地球到太阳距离的2053倍,大约是6118亿公里,是 Ton618直径的1.53倍,这个黑洞巨无霸是天文学家们通过镁元素的一次电离发射线关联性推估出来的,以前关于他的信息和数据都还很少,详情还有待于后续观察。
2020年5月份,芬兰科学家又发现了一个更大的黑洞,名为SDSS J140821.67+025733.2,距离太阳系约35亿光年,处于OJ287类星体的中心位置,这里有两个巨大黑洞,较小的黑洞质量为太阳的1亿倍,每12年围绕较大黑洞(SDSS J140821.67+025733.2)运行一周,较大黑洞质量为太阳的1960亿倍(但另一说法为太阳的180亿倍),也就是说它几乎相当于Ton618质量的3倍大了,堪称新的“黑洞之王”,排起来Ton618算是已“退居三线”了。
这样的黑洞是如何形成的呢?推测它和Ton618、M87中心黑洞,以及银河系中心黑洞一样,都形成于宇宙之初,是几乎与宇宙同龄的“原生黑洞”。
参考资料:
《环球网》2020年5月20日文章《科学家又发现一个巨型黑洞,比Ton618还大》
最大的黑洞有多大?质量是太阳的1040亿倍,大到现有理论无法解释
“黑洞”是恒星演化的一个阶段,从本质上来说,黑洞就是物质的密度达到一定程度后的产物,恒星内部的核聚变停止后,内核的物质会在引力的影响下向着内部聚集坍塌,外部的物质会脱离恒星,这些物质往往会形成新的恒星,像太阳这样的恒星,因为质量不足,内核最终会演变成一颗“白矮星”,质量更高的恒星会演变成“黑洞”或者是“中子星”。
黑洞其实并不是黑色的,相反黑洞本身应该十分刺眼才对,当然物质掉入大质量黑洞时,会产生比较强的闪光,释放出一些信息,科学家根据这些信息发现了“类星体”,因为黑洞会吸收一切靠近它的光,本身不会辐射能量,在我们看来黑洞是“黑”的,黑洞的大小基本和恒星的质量挂钩,恒星的质量越高,演化出的黑洞就越大。
科学家在 探索 宇宙中的黑洞时发现了一件很奇怪的事情, 宇宙中存在很多“超大质量黑洞” 目前的理论无法解释为什么宇宙中存在这么多大质量黑洞,这些超大质量黑洞一般都是星系的中心,比如我们银河系的中心就是一个超大质量黑洞,这些超大质量的黑洞位置都是相对固定的,至今我们也不清楚是星系造就了这些超大质量黑洞,还是黑洞造就了星系。
普遍认为,黑洞可以通过不断吸收周围的物质来壮大自己,即使一个黑洞不断的吸收恒星以及其他黑洞,想要成为超大质量黑洞仍然很困难,已知的超大质量黑洞的质量基本都在100万倍至100亿倍太阳质量之间,这是一个难以想象的数字,很难想象这样的黑洞周围的环境有多么恶劣。
对于一个星系来说,有一个超大质量黑洞也不够,超大质量产生的引力不足以维持整个恒星系的稳定,还需要有“暗物质”的存在还行,根据科学家的计算,如果暗物质不存在,那么银河系中很多恒星都会被“甩“出星系。
银河系中心区域不仅仅有一颗超大质量黑洞,还存在大量的恒星,大约有100亿颗恒星聚集在银河系中心的隆起区域,越靠近黑洞附近恒星的分布就越密集,黑洞和这些星系一起形成了一个密度超高的区域,因此不仅仅是黑洞在影响着星系,黑洞引力吸引了大量的恒星,这些恒星聚集在一起形成的高密度区域也在影响着星系。
目前人类发现的最大黑洞是“SDSS J073739.96+384413.2”,它的质量是太阳的 1040亿 倍!在此之前最大的黑洞是“TON 618”,它的质量是太阳的660亿倍,和“SDSS J073739.96+384413.2”相差甚远。
科学家是怎么发现这些超大质量黑洞的呢?首先,寻找星系是一个很好的办法,大部分星系的中央都存在超大质量黑洞,寻找宇宙中的大型星系,基本都可以找到一个超大型的黑洞,偶尔还可以发现一些黑洞正在脱离自己的星系。
距离我们39亿光年的一个椭圆星系中,科学家发现了一个1.6亿倍太阳质量的“反冲黑洞”,这样的黑洞一般是由两个黑洞碰撞融合后形成的,在碰撞后产生了一定的反冲力,促使这个黑洞“叛变”自己的星系,最终导致整个星系分崩离析。
在宇宙的大尺度结构下,星系的碰撞和融合是一件很正常的事情,对于宇宙来说,普通的恒星和黑洞区别可能并不大,都是物质演化的一个必然过程,银河系就像是一个放大无数倍的太阳系,40亿年后,太阳会开始走向生命的终点,银河系也和和仙女座星系发生碰撞,最终两个星系融合成为一个全新的星系,太阳系的最终命运是随着太阳引力越来越小,行星离开太阳系,最终太阳系只剩下变成白矮星后的太阳,在百亿年甚至是千亿后,太阳冷却成为一颗黑矮星。
既然太阳这样的恒星会消失,宇宙中的超大质量黑洞会不会也存在一个寿命的极限呢?答案是肯定的,黑洞也会不断的丢失自己的质量,霍金认为黑洞会因为量子力学中的不确定性原理以及微观的量子涨落现象,不断的丢失自己的质量,也就是我们常说的“霍金辐射”,和恒星正好相反,质量越小的黑洞丢失质量的速度就快,而质量越小的恒星会更稳定。
宇宙中的超大质量黑洞会不断的吸收周围的物质,所以这些黑洞想要走到自己生命的终点几乎是不可能的事情,现在的宇宙还处于初期阶段,随着物质的不断演化,数百亿年甚至是上千亿年后宇宙中的恒星可能会越来越少,这个时候宇宙中的大质量黑洞才可能会开始走向自己生命的终点,这个时候人类文明是否存在还是一个问题,只能感叹现在是最适合生命居住的年代。
关于宇宙中这些超大质量黑洞是怎么形成的有很多猜测,最简单的观点就是这些超大质量黑洞是一个恒星演化来的普通黑洞,通过不断吸收周围的恒星成长为一颗超大质量黑洞,或者是某种少见的天文现象创造出了超高的物质密度,最终促使了超大型黑洞的诞生。
还有理论认为,这些超大质量黑洞要比星系更早诞生,这些超大质量黑洞是宇宙刚刚诞生后,超高物质密度下直接诞生的“原初黑洞”演化来的,这样的黑洞不需要恒星的存在也可以出现,毕竟黑洞的本质就是一个超高的物质密度产生了巨大的引力形成的现象。
人类目前的理论还无法解释“SDSS J073739.96+384413.2”这个最大的黑洞是怎么诞生的,关于这个黑洞的信息很少,我们只能大概推测出来它的质量高达1040亿倍太阳质量,这个黑洞的视界范围大约是2053天文单位(1天文单位是太阳到地球的距离,大约149597870700米),为什么会有如此巨大的黑洞存在?现在的理论还无法解释……
宇宙的黑暗处可能还存在更加巨大的黑洞,黑洞和暗物质的存在也在暗示我们,宇宙中隐藏着很多未知的秘密,靠常规仪器无法寻找到这些物质,只有当人类进入宇宙开始更深层次的 探索 后,才能对暗物质和黑洞有更深层次的认知。
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