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黑洞只有兩種大小規(guī)格嗎?研究人員:不,更大的黑洞或許是存在的

黑洞似乎只有兩種大小,一種大小約為太陽質(zhì)量的5-100倍,即所謂的“恒星質(zhì)量黑洞”,另一種是被稱作“超大質(zhì)量黑洞”,是太陽質(zhì)量的百萬到十億倍。那到底發(fā)生了什么?這兩種大小之間的黑洞去了哪里?為何質(zhì)量范圍不再變化?黑洞有沒有可能極小,或者像最新研究說的那般巨大?

網(wǎng)上首次出現(xiàn)大型強子對撞機的信息時,一些危言聳聽的人宣稱,它會造出毀滅地球的黑洞。雖然極小的黑洞看起來不切實際,在一些理想條件下 它們還是能存在,只是這時需要更多維度。像我們知道的,重力沒有強到能將亞原子粒子壓縮到足夠小,以至于坍塌成黑洞,因為塌縮后的大小比最小的可測量長度——普朗克長度還要小。

如果能夠發(fā)現(xiàn)極小的黑洞,那么就會改變我們對于量子尺度下重力作用方式的理解,甚至意味著解釋重力的多維空間的存在。那么極小的黑洞就可能在粒子加速器中被制造出來,不過它們只能存在極短的片刻。

這些黑洞會在1048分之一納秒內(nèi)衰減,沒有足夠時間去吞噬整個行星,所以即使極小黑洞真的存在,也沒有什么值得太過操心。恒星級質(zhì)量黑洞是并非編造的,人們對它形成的了解得非常清楚,巨大的恒星在燃料耗盡時,它們會塌縮,成為超新星,如果剩下的核心是太陽質(zhì)量的大約三倍多,恒星剩余部分會自行塌縮,黑洞就形成了。

這些黑洞可以吞噬附近的物質(zhì),或者融合中子星或其他黑洞 借此變得更大,可以想象,恒星級質(zhì)量黑洞,如果只是不斷吞噬物質(zhì)的話,最后就會達到人們認為幾乎所有大型星系中心,都存在的超大質(zhì)量黑洞的規(guī)模。但是物質(zhì)掉入黑洞是有速度上限的,所以要增大到超級質(zhì)量黑洞大小需要幾十億年的時間,因為我們已經(jīng)觀測到,數(shù)十億倍于太陽質(zhì)量的黑洞,在大爆炸后的數(shù)億年內(nèi)就形成了,肯定是其他什么東西在發(fā)揮作用。

超大質(zhì)量恒星形成原理是天文學中最大的謎之一,一些對立的觀點各有其長處與短勢。例如,一種觀點是它們可能形成于,本就非常巨大的巨型種子黑洞,種子黑洞繼續(xù)吞噬物質(zhì)增大,這些大型種子黑洞會是太陽質(zhì)量250000倍的恒星的殘余物。而這樣大的恒星很罕見,這就使得巨大的種子黑洞幾乎不可能。另一種觀點是黑洞是幾個中等大小黑洞的產(chǎn)物,中等黑洞 可能是在稠密的星云中,由恒星相互撞擊而形成,然后它們朝著星系中心移動,并在那里融合。

像之前說的,雖然黑洞大小區(qū)間看起來有空白,但幾乎沒有證據(jù)表明,有中等大小黑洞的存在,除超大質(zhì)量黑洞外,可能還有更為巨大的宇宙黑洞。

最近的一個觀點是,可能有一萬億倍于太陽質(zhì)量的黑洞存在,是我們已發(fā)現(xiàn)的最大黑洞的十多倍。提出此項提議的研究人員稱它們?yōu)榫薮蠛诙,對于超大質(zhì)量黑洞的解釋 對這些龐然大物沒有任何意義,它們的存在要求人們重新思考黑洞的形成原理,也許對于黑洞大小的最大值有上限,可能從極小到超級大的全部范圍的黑洞都存在。

但是目前為止我們肯定的唯一的事是,黑洞有兩種大小規(guī)格,我們不能確定更大的黑洞是否可能存在。

毫無疑問,科學家們會繼續(xù)探究各個大小的黑洞,因為黑洞不僅吸收光 也讓我們著迷,你可能會認為巨型黑洞是由超大質(zhì)量黑洞結(jié)合形成的,但是秒差距問題使得結(jié)合過程不可能發(fā)生。

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