如果問，什么是宇宙中最不可思議、最神秘的天體，很多人閃現(xiàn)的第一個(gè)念頭都會(huì)是——黑洞。

預(yù)言中的天體

很久以前就有科學(xué)家預(yù)言，宇宙中也許存在一種看不見的星體，它的質(zhì)量極其大，而半徑卻極其小，以至于它的密度接近無限大，引力非常強(qiáng)，連光都會(huì)被它吸進(jìn)去。后來，有科學(xué)家運(yùn)用數(shù)學(xué)從理論上算出了這樣的星體，因?yàn)樗旧聿荒馨l(fā)光，所以將它叫作“黑洞”。

Q很大的質(zhì)量，很小的體積，想象不出來怎么辦？

A這就好比，一個(gè)棉花糖在蓬松的狀態(tài)下比籃球還大，如果壓縮在一起，可能只是一勺糖的體積，但是質(zhì)量和棉花糖的時(shí)候是一樣的。而黑洞就是仿佛將一顆恒星或上億顆恒星那么大的質(zhì)量，無限小地壓縮在一起。在那里，分子和原子這樣的物質(zhì)基礎(chǔ)單位都失效了，粒子以其他我們不了解的方式擠在一起。。

黑洞的誕生

已經(jīng)有很多的恒星演化知識(shí)告訴我們，如果一顆恒星的質(zhì)量是太陽的25 倍，那在這顆大質(zhì)量恒星內(nèi)部的燃料耗盡，瀕臨死亡之前，會(huì)發(fā)生劇烈的爆炸，這被稱為“超新星爆發(fā)”。而黑洞，就是爆發(fā)后的剩余物質(zhì)在引力下坍縮的產(chǎn)物。

黑洞也有巨無霸

然而，后來科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這樣的黑洞只能叫恒星級(jí)黑洞，宇宙中的黑洞遠(yuǎn)不止這個(gè)規(guī)模。

那些遙遠(yuǎn)星系的核心特別明亮，并且放射出強(qiáng)烈的射線?？茖W(xué)家推測(cè)，那里可能存在著超過百萬倍甚至數(shù)十億倍太陽質(zhì)量的巨型黑洞。它們就像星系中心盤踞的怪獸，不斷吞噬著周圍的恒星，并釋放出巨大的能量。

“怪獸”的現(xiàn)身

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)星系的中心都有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞。不過，什么都不如直接拍到黑洞的照片有說服力。2019 年，全世界200 多名科學(xué)家將太空望遠(yuǎn)鏡和世界各地的巨型望遠(yuǎn)鏡連接成網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作，成功拍攝到首張黑洞的照片，舉世轟動(dòng)。照片中的黑洞和想象中的類似，黑色的陰影外環(huán)繞著明亮的光環(huán)，有點(diǎn)像一個(gè)甜甜圈。

體重是個(gè)天文數(shù)字

這個(gè)首次向人類揭開神秘面紗的黑洞，位于橢球星系M87 的核心，距離地球約5400 萬光年，質(zhì)量約等于65 億個(gè)太陽。這樣駭人的數(shù)字，已經(jīng)讓人無法想象，而宇宙中已知的最大的黑洞TON 618，質(zhì)量足足有400 億個(gè)太陽那么大。故事還沒結(jié)束，最新的研究表明，宇宙中很可能存在著超過1000 億個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞，已經(jīng)相當(dāng)于一個(gè)小型星系了！

望向銀河系的中心

在我們生存的銀河系中心，也有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，名為人馬座A*，它或許是銀河系曾經(jīng)和其他星系碰撞、合并的結(jié)果。這顆黑洞的質(zhì)量約等于400 萬個(gè)太陽，在許多超大質(zhì)量黑洞面前，只能算是“小不點(diǎn)兒”。但別急，這還不是它的終極形態(tài)，因?yàn)樗€在不斷吞噬周圍的恒星和中等大小的黑洞，不斷成長(zhǎng)和進(jìn)化。

巨獸的碰撞

美國錢德拉 X 射線天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)超大質(zhì)量黑洞正在互相撕扯角力，是已發(fā)現(xiàn)的離我們最近的一對(duì)超大質(zhì)量黑洞。這一對(duì)黑洞之間相距僅有300 光年，正在瘋狂吞噬周圍的物質(zhì)，彼此之間可以說已經(jīng)劍拔弩張。它們最終很可能會(huì)碰撞在一起，合并成更大質(zhì)量的黑洞。

黑洞越“胖”，星系“老”得越快

宇宙中的星系，有的是不斷孕育新恒星的“年輕”星系，有的是幾乎沒有新恒星誕生的“老年”星系。而它們的區(qū)別在于原子氫氣體的含量，畢竟氫分子是恒星形成的直接原料。我國天文研究人員發(fā)現(xiàn)，位于星系中心的黑洞質(zhì)量越大，整個(gè)星系的原子氫氣體含量就越低，星系也越“老”。原因可能是黑洞在吸積物質(zhì)的過程中釋放出的能量，將原子氫氣體“加熱”或“吹散”了，恒星就不容易形成了。

被驅(qū)逐的流浪黑洞

2023 年，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)一個(gè)質(zhì)量約等于2000 萬個(gè)太陽的超大質(zhì)量黑洞正在宇宙中疾馳，在它的身后留下了一串新生的恒星，和長(zhǎng)達(dá)20 萬光年的氣體痕跡?？茖W(xué)家推測(cè)，這個(gè)“跑路”的黑洞很可能是在兩個(gè)星系碰撞時(shí)被甩了出來，就像被彈弓彈射進(jìn)了茫茫宇宙。