660亿倍太阳质量，宇宙中最大的黑洞，究竟有多可怕？

发布者：姑苏一狼 2023-12-3 19:13

黑洞是相对论最著名的预测之一，它由爱因斯坦和史瓦西在理论上提出和证明，后又经霍金等人进一步完善，2019年第一张黑洞照片问世后，“黑洞在宇宙中普遍存在”，彻底成了科学界的共识。

和同样遍布全宇宙但体积大小各异的恒星一样，黑洞的质量和大小也是有区别的，理论上最小的黑洞能达到量子级别，但天文学家见的最多的还是由恒星坍塌而来的黑洞，也就是所谓的恒星级黑洞，虽然它们的质量只有的太阳的几十倍，但如果恒星级黑洞周围还存在其他大质量恒星的话，它就会越吃越胖，最后变成一个100到10万倍太阳质量的中等质量黑洞。

天文观测结果显示，除了恒星级黑洞外，在每个星系的中心区域还都存在一个超大质量黑洞，比如银河系的中心430万倍太阳质量的人马座A*，以及2019年拍摄的，位于5500万光年之外，680万倍太阳质量的M87星系中心黑洞，正是这些超大质量黑洞用自身的引力，维持着所在星系数千亿颗恒星的稳定，才保证宇宙中的星系不会分崩离析。

然而目前人类发现的，宇宙中质量的最大的黑洞，却并不位于星系中心，而是位于类星体TON618的中心，和拥有数千亿颗恒星的星系不同，通常位于数百亿光年外的类星体们，一般被认为是星系的“前身”，也是说随着核心附近“燃料”逐渐耗尽，类星体将会演化成普通的旋涡星系和椭圆星系。

具体到TON618来看，它距离地球104亿光年，质量达到了太阳的660亿倍，模仿以前“把某颗恒星与太阳调换，太阳系将会如何如何”的类比，视界半径达到1920亿千米，是太阳半径2.76万倍的TON 618如果和太阳互换位置，那么整个太阳系所有天体都将位于黑洞内部，再到TON 618的吸积盘范围的话，半径一光年的太阳系都有可能被这一个黑洞“填满“。

得益于第一张黑洞照片的问世，现在很多人都知道了黑洞是一个连光都无法逃逸的强引力场，不过这么说其实并不太准确，因为真正完全不可见的黑洞，只是整个黑洞系统的一部分，剩下的吸积盘和黑洞喷流，则是宇宙中亮度最强的物体之一，比如TON 618的吸积盘光度就是太阳的140万亿倍，所以天文学家才能隔着104亿光年，从地球上看到他，准确来说是看到104亿年前的它。

在霍金提出他的”黑洞蒸发“理论之前，科学界认为黑洞是会永远存在于宇宙中的天体，因为它的逃逸速度大于光速，连光子都无法带着能量逃出黑洞，所以黑洞是不可能发生能量亏损的，但量子力学认为在微观层面，一直存在着无休止的量子涨落，黑洞周围也不例外。

所以霍金结合微观量子力学和宏观的广义相对论后发现，黑洞视界边缘的量子涨落，会不断带走黑洞的质量也就是能量，如果某个黑洞没有吸积盘或者已经没有物质可供吞噬，从外界看来黑洞就会因为量子涨落而向外辐射能量，久而久之黑洞的质量和体积就会下降，并最终在宇宙中消失不见。

不过这种被称为霍金辐射的能量释放过程，还和黑洞的质量有很大关系，质量越小的黑洞霍金辐射越强，寿命越短，这也是为什么物理学家不怕对撞机生成黑洞的原因，而宇宙中的天然黑洞，尤其是超大质量黑洞，霍金辐射对它们来说是很弱的，在宇宙未来继续存在的日子里，它们都不会因为霍金辐射而消失。

其实从宇宙层面来看，太阳系和黑洞是不太可能发生故事的，因为距离最近的HR 6819黑洞都在1000光年之外，虽然有天文学家认为，随着太阳系未来继续绕银河系中心公转，有可能碰到银河系内的流浪黑洞，但宇宙天体之间的距离都很漫长，且黑洞只会威胁到视界之内的天体，所以就算黑洞路过太阳系，只要它不从太阳身边经过就没事。

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