在我們太陽系中,無論是質量還是體積,太陽都是當之無愧的“老大”,不過與宇宙中那些龐然大物相比,太陽卻又顯得非常渺小。這些龐然大物并不是“虛胖”的紅超巨星,而是宇宙中真正的“王者”——超大質量黑洞。
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實際上,在銀河系中心就有這樣一個黑洞,根據已知觀測數據的估算,其質量約為太陽的430萬倍,“事件視界”的半徑大約有2000萬公里之多。
然而與已知宇宙最大黑洞——“鳳凰座A”(Phoenix A)相比,即使是銀河系中心的那個黑洞,也算不了什么。
“鳳凰座A”最初發現于2010年,當時科學家通過錢德拉X射線望遠鏡(CXO)發現,在距離我們大約58.6億光年的“鳳凰星系團”(Phoenix Cluster)的中心區域,存在著大量的高溫氣體,而在這些氣體之中又存在著巨大的空腔結構。
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為什么會存在這種空腔結構呢?一個最合理的解釋就是,那里的氣體被一股極為強大的能量“推”開了,而這種能量最有可能的來源就是:一個超大質量黑洞所釋放出的“黑洞噴流”。
為了驗證這個觀點,科學家利用哈勃太空望遠鏡(HST)和甚大天線陣(VLA)對“鳳凰星系團”進行了多波段的觀測。
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觀測結果顯示,在射電波段上,可以看到從“鳳凰星系團”的中心區域發出的雙向噴流,正是這種噴流將高溫氣體“推”開,進而形成了泡狀空腔,而在可見光波段附近,則可以看到在這些空腔結構的邊緣,有大量冷氣體沿著絲狀結構聚集,形成了恒星正在誕生的區域。
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科學家認為,這些觀測數據都清楚地指向了同一個結果,即:在“鳳凰星系團”的中心區域,確實存在著一個非常活躍的超大質量黑洞。
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這個黑洞隨后被命名為“鳳凰座A”,在接下來的研究中,科學家根據觀測數據建立起了理論模型,并據此估算出,“鳳凰座A”的質量大約是太陽的1000億倍,其“事件視界”的半徑大約為2952.5億公里。
這是什么概念呢?這樣說吧,2952.5億公里大約就是1974個天文單位,作為對比,太陽系中距離太陽最遠的行星——海王星,它與太陽的平均距離約為30個天文單位,所以兩者的比例大概是這樣子的:
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(↑圖片中心區域的那個小圈代表的是海王星的公轉軌道)
據此我們可以清楚地看到,作為已知宇宙最大黑洞,“鳳凰座A”實在是太大了,毫不夸張地講,在它面前,太陽渺小得猶如一粒塵埃(無論是質量還是體積)。
那么,如此龐大的黑洞,到底是怎么形成的呢?對此,科學家也只能給出一些合理的推測。
其中一種認同度相對較高的觀點認為,這種極為龐大的黑洞,可能是在宇宙早期星系剛形成的時候,由其中心區域極為龐大的氣體團直接坍縮產生。
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該觀點指出,當時的星系中心區域的氣體密度極高,可能在短時間內形成上萬倍太陽質量的超巨型恒星,而巨大的質量,則造成了這些恒星“壽命”極短。
在它們的“生命末期”,并不會經歷常規的超新星爆發,而是會因自身重力直接塌縮成質量巨大的黑洞,然后這些黑洞會以極快的速度大量吞噬周圍的物質,同時相互合并,最終形成了現在我們所看到的這種龐然大物。
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除此之外,還有一些其他的觀點,例如有觀點認為,超大質量黑洞可能是“宇宙大爆炸”剛發生時由密度漲落所形成的超巨型“原初黑洞”,也有觀點認為,超大質量黑洞的形成,可能與早期宇宙中的暗物質聚集有關。
不過這些都只能說是推測,就目前的情況來看,關于超大質量黑洞的形成原理,暫時還沒有確定的答案。
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