最大恆星265倍太陽質量怎麼能夠生出660億倍太陽質量的黑洞呢?

黑洞 天文 銀河 鳳凰 通信 時空通訊 2019-04-08
最大恆星265倍太陽質量怎麼能夠生出660億倍太陽質量的黑洞呢?

網絡上常有人提出這樣的問題,從目前發現來看,最大的恆星也只不過才有幾百倍太陽質量,可最大的黑洞動輒幾百億倍太陽質量。既然黑洞是恆星演變過來的,怎麼會比恆星大很多呢?

最近就看到一個這樣的問題:據說宇宙中最大恆星半徑為17.4億公里(2500倍太陽半徑),為什麼鳳凰星系團中心黑洞那麼大呢?

時空通訊就來簡單說說這個問題。

現在人類已知最大體積的恆星是質牌座UY,距離我們9500光年。

這顆恆星就是我們銀河系裡的恆星,半徑為1188414000公里,是太陽的1700多倍,體積是太陽的45億多倍。所謂17.4億公里,2500倍太陽半徑的恆星還沒有發現。不過在較早之前,科學界有人認為這顆恆星更大。甚至在2012年前,科學界有人認為大犬座VY的半徑超過太陽2000倍,後來證實並沒有這麼大,只有太陽的1400餘倍。

由於現代天文測量方法並不一定能夠精確測量一個遠距離恆星的大小,因此這個數據也許還存在誤差。隨著今後的觀測,很可能還會有更精確的數據出臺.

最大恆星265倍太陽質量怎麼能夠生出660億倍太陽質量的黑洞呢?

但盾牌座UY是一顆變星,處於很不穩定的恆星演化後期,正在向太空釋放自身的質量,預計壽命只有1000~5000萬年了。

盾牌座UY雖然體積很大,但質量只有太陽的32倍,遠遠小於已知最大恆星R136a1的質量,R136a1質量相當太陽的265倍。

質量越大的恆星壽命越短,後者的壽命只有300萬年,現在已經170萬歲了,還有130萬年就會一命嗚呼。這兩顆恆星的結局都是發生超超新星大爆炸,最後中心殘留部分坍縮成一個巨大的黑洞。

所以,恆星的大小是受到限制的,太大就無法克服自身引力與中心核聚變的平衡和穩定,難以存續,太小又不能激發中心核聚變。因此恆星一般在太陽質量的7%~300倍之間。

最大恆星265倍太陽質量怎麼能夠生出660億倍太陽質量的黑洞呢?

現在宇宙中的黑洞是太陽質量29倍以上大質量恆星死亡後的屍骸。

這些黑洞剛生成時並不一定很大(都小於恆星本身的質量),但由於其巨大的引力效應,會不斷的吞噬靠近它的恆星和星際物質,所以就會越長越大。我們銀河系中心有一個巨大的黑洞,質量相當於太陽質量的400萬倍,現在還在成長。

所以黑洞雖然生成於大質量恆星的屍骸,由於存續時間很長,就大大超過恆星原來的質量,而且存在的年齡越長,質量就越大。

目前人類發現宇宙中最大的黑洞叫TON 618,距離我們104億光年,其質量相當於太陽的660億倍,其視界直徑為3840億公里,是太陽直徑的27.6萬倍。鳳凰星系團中央的黑洞也很大,但目前只能排在第9位,其質量只達到了太陽的200億倍。

這些黑洞都還在繼續吸納著恆星等天體的質量,每年都要吞噬幾千個太陽,還在不斷的壯大著自己。這就是黑洞為什麼會這麼大的原因。

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