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宇宙誕生138億年,數量衆多的黑洞,一共吞噬了多少物質?

當一個天體的引力強大到,連每秒30萬公裡的光都飛不出它的表面時,這個天體在外表上肯定就是一片漆黑的。

以上這個設想早在牛頓時代就出現了,這種天體當時被稱為“暗星”,但牛頓本人并不相信宇宙中存在引力如此強大的天體,所以暗星長久以來都隻是一個未經證實的猜想而已,直到19世紀末20世紀初,愛因斯坦的出現...

1916年,已經憑借狹義相對論享譽世界的愛因斯坦,又把引力納入了他的相對論體系中,并以此為契機發表了廣義相對論,該理論完美解決了萬有引力定律在強引力環境,以及近光速條件下的失效問題,因此當時報紙上都報道愛因斯坦的廣義相對論“是一個打破了牛頓萬有引力定律的新理論”,是德國科學家的勝利。

但稍微有點科學精神的人都知道,牛頓萬有引力根本沒有被推翻,所謂的廣義相對論也隻是萬有引力定律的加強版,或者說補丁版而已,在研究日常生活以及太陽系内的問題時,萬有引力定律依然是有效的,隻有個别情況下,才需要用到廣義相對論。

而所謂的“個别情況”,指的就是黑洞,這是一種脫胎于“暗星”,但隻在廣義相對論中才能被推導出來的奇特天體。

它由同為德國科學家的史瓦西在戰場上計算得出,數年後被科學界廣泛接受,2019年被人類首次拍攝成像,是目前宇宙中質量最大,引力最強大天體,且黑洞内部奇點,還是繼宇宙大爆炸奇點後,又一個讓物理學失效的地方。

目前的研究表明,任何物質在進入黑洞前都會先被黑洞的引力撕碎,而後越過事件視界,徹底在宇宙中消失,物質連同所包含的信息,都絕無可能從黑洞的引力深井中再逃出來,隻有霍金輻射還能從理論上帶走黑洞的質量,但質量越大的黑洞,霍金輻射往往就越微弱,因此一顆正常的天然黑洞的壽命,往往有幾十萬甚至上百萬億年。

那麼在宇宙大爆炸138.2億年後的今天,宇宙中的黑洞一共吞噬了多少物質呢?會不會将來有一天,宇宙中所有的物質都會被黑洞吞噬,整個宇宙的黑洞将連為一體,變成一個史無前例的超級黑洞呢?

根據天文學家的推斷,我們的宇宙内,至少有1%的物質已經被黑洞吞噬,成為了黑洞質量的一部分,而且黑洞的分布密度遠比之前想象的要高,僅在地球附近就可能存在數十個尚未被發現的黑洞,而銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A*,身邊同樣擁有大量遊蕩的衛星黑洞,它們都集中在銀心區域。

如果把全宇宙的黑洞加起來,那麼它們的質量應該是全體恒星質量的十分之一左右,其中的絕大部分都被星系中心的超大質量黑洞掌握着,在可以預見的未來,随着黑洞的不斷成長,會有越來越多的物質被黑洞吞噬。

但我們并不用擔心宇宙變成一個黑洞

因為黑洞本質上也是一種天體,它目前隻能由大質量恒星在晚年坍塌而成,但宇宙中數量最多的恒星是紅矮星,它們是變不成黑洞的,真正希望在最後坍塌成黑洞的大質量恒星,隻占了宇宙恒星總量的極小一部分,因此黑洞就算引力再強大,在數量的絕對劣勢下,也不可能吞噬宇宙中所有的物質。

最新的數據統計表明,每326萬光年範圍内就有1000萬個黑洞,它們的總質量是太陽的5000萬倍,算下來每個黑洞的平均質量是太陽的5倍,更進一步的話,宇宙中每10顆恒星周圍就會有一個黑洞,但我們明顯看不到它。

總體而言

雖然黑洞的性質很可怕,但它的引力隻能影響靠近它的天體,對遠距離天體而言是沒什麼威懾力的,舉例來說,如果我們的太陽突然變成了黑洞,那麼整個太陽系雖然會變得一片漆黑,但由于黑洞的質量仍然産生了和太陽相當的引力,所以太陽系的行星和衛星們的軌道,并不會因為太陽變成黑洞而改變。

我們隻希望天文學家能盡早查清地球周圍的黑洞,否則未來有一天如果流浪黑洞進入太陽系内的話,一切就都來不及了。

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