当一个黑洞处于休眠期，这意味着什么？

Jefflq

作者：天文在线

一个在休眠的黑洞是什么？

事实好像是，一些位于银河中间的超大质量的黑洞正处于这样一种状态，即恒星和气体正持续不断地掉落进这些黑洞，在掉落的过程中，它们向星系际介质发射出巨大的喷气流，而且它们沿着喷气轨迹发光。

这主要是对非常遥远的星系来说会出现的情况，并且好像在早期宇宙中很常见。

很长一段时间里，它们被称为活跃的银河系核心和类星体，但是，显然最有可能的解释是，它们事实上是超大质量的黑洞正在吸收大量的恒星和气体。

久而久之，所有的靠近黑洞、能够被吸收的恒星和气体都将已经被吸收，这也是有可能的。

黑洞并不像真空吸尘器。它们并不是真的吸收靠近它们的物质并把这些物质吞进去。它们运用周围物质的重力和动向，并且它们的旋转也会产生一种效应。但是如果那些恒星和气体与黑洞之间有一定的安全距离，那么它们是能够在很长一段时间里围绕着黑洞呈一个稳定的轨道的。

如果一个黑洞周围的所有恒星和气体都遭遇这一情况，那么一个活跃的黑洞将变得沉寂，很长一段时间里什么都不会发生。黑洞就待在那儿，周围的物质围绕它转啊转啊转，这一阶段就被称为沉寂或休眠。

华丽亮相的M87星系黑洞。图片来源：EHT

但是，由于黑洞的原因，恒星有潮汐引力，气体内部存在摩擦力，久而久之，那些绕着一个休眠黑洞近距离运行的气体和恒星里的能量将会被转移。

最终到达一个临界点，一颗恒星或一团气体掉落进黑洞，这是因为，由于能量的丢失，运行轨道圈变得越来越小，恒星和气体也运行得越来越快。

在这一临界点，休眠的黑洞以一种壮观的方式苏醒。

超大质量黑洞及其周遭吸积盘。图片来源：Wikimedia Commons

这就是位于我们银河系中心的黑洞所正在发生的。它通常是沉寂的，一旦有小气团掉落，它就会苏醒。就在几年前，一次预言说上述情形将要发生，但是如果我还记得，那只是一点小情况，并没有看到像人们预期的那么多的反应。

随着恒星的消亡和宇宙的继续扩张，最终所有的黑洞都应当会变得沉寂。

它们将停留在原地，静静地高速旋转。如果史蒂芬霍金的黑洞辐射理论是正确的，它们将非常缓慢地衰竭。最终它们将完全衰亡并且消失，什么都不会留下。但这一过程所要花费的时间是极其长久的，大约10^100年。

所以和刚发现的一个黑洞的规模（210亿太阳质量）相当的休眠黑洞是一点儿也不快速的。

相关知识

黑洞（英语：black hole）是时空展现出引力的加速度极端强大，以至于没有粒子，甚至电磁辐射，像是光都无法逃逸的区域。广义相对论预测，足够紧密的质量可以扭曲时空，形成黑洞；不可能从该区域逃离的边界称为事件视界 （英语：event horizon）。虽然，事件视界对穿越它的物体的命运和情况有巨大影响，但对该地区的观测似乎未能探测到任何特征。在许多方面，黑洞就像一个理想的黑体，它不反光。此外，弯曲时空中的量子场论预测，事件视界发出的史蒂芬霍金辐射，如同黑体的光谱一样，可以用来测量与质量反比的温度。在恒星质量的黑洞，这种温度高达数十亿K，因此基本上无法观测。

最早在18世纪，约翰·米歇尔和皮耶-西蒙·拉普拉斯就考虑过引力场强大到光线都无法逃逸的物体。1916年，卡尔·史瓦西发现了广义相对论现代黑洞模型特征的第一个解，然而大卫·芬克尔斯坦在1958年才首次发表它做为一个无法逃脱空间区域的解释。长期以来，黑洞一直被认为是数学上的一种好奇心。在20世纪60年代，理伦工作显示这是广义相对论的一般预测。约瑟琳·贝尔·伯奈尔在1967年发现中子星，激发了人们对引力坍缩造成致密天体的兴趣，认为可能能在天体物理中实现。

作者: quora

FY: 张颖

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