黑洞多由大質(zhì)量恒星形成,m87黑洞卻不是,它直接誕生于宇宙之初
我們都知道大質(zhì)量恒星到了演變的末期會(huì)發(fā)生超新星爆發(fā),之后形成一個(gè)黑洞,宇宙中大多數(shù)的黑洞都是這樣形成的,在我們銀河系中,這樣的黑洞大約有1億個(gè)。

前段時(shí)間,M87星系中心黑洞的照片被公示于眾,成為人類(lèi)歷史上首個(gè)被拍到照片的黑洞,那么像m87這樣的黑洞是怎樣形成的呢?也是由大質(zhì)量恒星發(fā)生超新星爆發(fā)形成的嗎?

m87星系中心黑洞的質(zhì)量大約是太陽(yáng)的64億倍,這個(gè)質(zhì)量遠(yuǎn)超最大恒星(已知質(zhì)量最大恒星R136a1的質(zhì)量在太陽(yáng)的265到315倍之間)的質(zhì)量,所以它不可能由大質(zhì)量恒星發(fā)生超新星爆發(fā)形成。

那么它會(huì)不會(huì)是由多顆大質(zhì)量恒星形成的黑洞合并之后產(chǎn)生的呢?這也是不可能的,因?yàn)榇筚|(zhì)量恒星形成的黑洞其質(zhì)量在太陽(yáng)的3~300倍之間,這樣的黑洞合并的話會(huì)非常耗時(shí),通常只有在多星系統(tǒng)中黑洞才比較容易合并,而且黑洞的合并或者吞噬其他恒星,也只有在多星系統(tǒng)中才容易實(shí)現(xiàn),即便這樣的黑洞吞噬了多星系統(tǒng)中所有的星體,其質(zhì)量頂多也只是太陽(yáng)的數(shù)千倍,所以恒星級(jí)的黑洞即便是有合并現(xiàn)象的話,也不會(huì)超過(guò)太陽(yáng)質(zhì)量的1萬(wàn)倍。然而m87星系中心黑洞的質(zhì)量卻是太陽(yáng)的64億倍,這個(gè)差別實(shí)在太大了,所以m87星系中心黑洞不可能由大質(zhì)量恒星形成,也不會(huì)由其合并形成。


那么M87星系中心黑洞到底是怎么形成的呢?一般認(rèn)為像它這樣的大質(zhì)量黑洞都形成于宇宙之初,在宇宙大爆炸的一瞬間就形成了。這是由于宇宙大爆炸發(fā)生的時(shí)候,空間中的物質(zhì)分布并不均勻,當(dāng)時(shí)的宇宙尺度還很小,在其中一些密度比較大的區(qū)域中,物質(zhì)的富集程度造就的高溫高壓的條件足以使得黑洞直接誕生,大部分的星系中心黑洞都是這樣產(chǎn)生的。

不過(guò)m87星系中心黑洞剛誕生的時(shí)候,質(zhì)量并沒(méi)有如今這么大,因?yàn)樗Q生之后也一直處于吸收物質(zhì)的過(guò)程中,137億年來(lái)也吸收了大量的物質(zhì)增加了自己的質(zhì)量,同時(shí)它也以它的引力效應(yīng)而塑造了m87星系,如今,m87星系是我們銀河系所在的室女座超星系團(tuán)中質(zhì)量和體積最大的星系,比銀河系大了100倍以上。
