黑洞是空间中的一个点,其引力之大,甚至连光都无法从其中逃脱。 黑洞周围的 "不归点 "被称为其事件视界。 黑洞是在一颗大于20个太阳质量的恒星坍缩,或一个星系的整个核心坍缩时形成的。 星系坍缩的黑洞释放出巨大的能量,可以在数十亿光年外观察到。 这种能量来自于下坠物质对自身的摩擦,没有辐射可以从黑洞本身发出来。
黑洞是宇宙中最引人入胜的天体物理现象之一。 它们吸引了公众的想象力,也吸引了许多著名物理学家的研究,包括阿尔伯特-爱因斯坦和斯蒂芬-霍金。 从物理学家的角度来看,黑洞很有趣,因为它们只能用三个值来详尽地描述:质量、旋转和电荷。 稍微不同的理论被用来描述旋转与非旋转、带电与中性黑洞的行为。
黑洞之间最大的区别不是它们的旋转或电荷,而是它们的质量。 已知的黑洞集中在两个质量级别:恒星质量的黑洞,从1.5到14个太阳质量不等,以及超大质量黑洞,有数百万或数十亿个太阳质量。 恒星质量的黑洞是每当超过20个太阳质量的恒星耗尽其所有核燃料并坍缩时产生的。
超大质量黑洞可能形成于数十亿年前,即宇宙历史的早期,并一直存在于今天。 目前,人们认为每个星系的中心都有一个超大质量黑洞,怀疑至少有30个已经被观测到。 大多数天文学家认为,人马座A*,一个太阳系大小的区域,包含260万太阳质量,是银河系的超大质量黑洞。
还有两类黑洞可能存在。 第一类是中间黑洞,质量介于14个太阳质量和数百万之间。 超光X射线源,其他星系中持续的X射线源,可能是正在吸积物质的中间质量黑洞。 如果这些真的是中间质量黑洞,它们的质量在十万个太阳质量附近。 一些天文学家还观测到一个靠近银河系中心的物体,据说是一个具有1300个太阳质量的中间质量黑洞。
第二种未经证实的黑洞是微型黑洞,它们要么是在粒子加速器中产生的,要么是由大爆炸产生的。 目前还没有人观察到它们,不过一些天体物理学家怀疑它们存在,并正在设计望远镜来搜索它们。
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