黑洞中的“四大金刚”，了解黑洞必备知识

donaldjackie

理论上讲，无论多大质量的黑洞都是可以存在的，它们的大小正比于质量，10倍太阳质量的黑洞半径大约为30千米，这一数值可由万有引力定律来计算，以光速作为第二宇宙速度。如果这样的黑洞变重1000倍，则半径也随之变大1000倍。

天体物理学家习惯将黑洞分成四大类，分别为微型黑洞、恒星级黑洞、中型黑洞和超大质量黑洞。分类的主要依据就是黑洞的质量，但是也参照它们的形成过程、位置及探测手段。那么，我们今天就来详细介绍一下这四种黑洞。

微型黑洞

微型黑洞的质量大约在10^-5克到10^15克之间，它是史蒂芬霍金黑洞论中的一个假设，认为宇宙一开始就有很多微型黑洞，大小是一粒米的大小，而质量是地球的几百倍，一般相当于木星的质量(大约是地球质量的318倍),如此高质量聚合在这么小的空间，可以不释放任何被它吸收的物质，所以就说是黑洞。

人们猜测，微型黑洞可能是形成于原初宇宙中的引力凝聚过程，但是也有科学家猜测，微型黑洞可以诞生于粒子加速器当中，不过这些仅仅是猜测，并没有实际的科学依据。现在科学家探测微型黑洞主要通过直接探测手段，探测黑洞的量子蒸发辐射来探测是否有微型黑洞的存在，而正因为微型黑洞的分布位置没有限制，所以在宇宙的各个位置都有可能被探测到。

恒星级黑洞

恒星级黑洞的质量就不会想微型黑洞那么小了，大约是3到100个太阳质量。与微型黑洞不同，恒星级黑洞并不能像微型黑洞一样可以出现在宇宙的各个位置，但是只要是有恒星的地方，如涡旋星系的旋臂或星系团中，都可以存在。或者可以孤立存在或在双星系统中成对存在。

那么，我们怎么探测恒星级黑洞呢？对于科学家来说，可能有两种探测的手段，直接或间接。直接手段是指通过引力波或伽马射线暴进行探测，不过这种方法未曾探测到朝质量恒星，不一定真正可行。间接手段则有四种不同的方法：

1.通过孤立黑洞的微引力透镜效应

2.X射线发射和最小质量判据

3.光谱判据

4.微类星体的喷流

中型黑洞

中型黑洞的质量大约是太阳质量的500到10万倍，它起源于恒星级黑洞，随后通过物质吸积过程而增长。它的分布范围相较前二者更为局限，只能在球状星团的中心和矮星系的中心找到它们。

目前，人们并不知道直接观测中型黑洞的方法，而只能通过引力透镜和周围恒星的运动来间接判断。所以，人类在对这类黑洞的研究方面还有很大的发展空间。

超大质量黑洞

故名思意，超大质量黑洞是这四种黑洞中质量最大的，比100万个太阳的质量还要大。与中型黑洞形成原理类似，超大质量黑洞也是可以由恒星级黑洞或中型黑洞增长而成的。不同的是，原初宇宙中气体云的坍缩和大型星团核心的坍缩也可以诞生超大质量黑洞。

一般情况下，超大质量黑洞存在于星系核中。与中型黑洞一样，超大质量黑洞无法被直接探测，科学家一般通过周围恒星和吸积盘，以及被抛出气体形成的喷流来判断。

随着科学家对黑洞研究的不断深入，相信在不久的将来，更多黑洞的秘密将会被人们揭晓！


本文选自：今日头条

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