天文学家揭示黑洞究竟能够长多大

时空

黑洞究竟能够长多大？两位天文学家认为他们找到了这一问题的答案：宇宙中可能存在质量相当于500亿个太阳的“巨大黑洞”，但它们的膨胀仍有一个限度。　　
       大黑洞处于所有星系的核心，据科学家介绍，它们是由“种子”开始，不断吞噬物质，经岁月磨砺，逐渐膨胀形成的。迄今测量较为准确的最大黑洞蛰伏于“梅西尔 87”(Messier 87)星系，质量相当于30亿个太阳，这一测量结果依据绕其旋转的气体的速度。
　　
　　在发表于英国《皇家天文学会月刊》上的论文上，二人对黑洞的“进食习惯”和生长历程进行了分析和研究。他们在研究中采用了其他研究小组的调查数据，这些研究小组在物质被黑洞吞噬时对物质释放的X光和可见光进行了观测。这种放射物的特性被用于推算黑洞的质量，以及它吞噬周围物质的速度。
　　
       特雷斯特和纳塔拉加分析了宇宙历史上每个阶段不同质量的超大黑洞的数量，二人表示，他们在今年和过去发现的黑洞质量分布仅仅能解释黑洞膨胀的速度是否有界限。之前的研究已经证明了这一点，这可能缘于被吞噬物质轰击未成黑洞美餐的邻近区域的放射方式。纳塔拉加说：“它们可以自我控制。它们的膨胀在任何一个时期都不会超出某种质量范围。”
　　
      了解这种生长速度后，研究人员可以推算出存在于宇宙早期的已知质量最大的黑洞发展到今天的规模。根据计算，即便在当时，它们的质量大概相当于10亿个太阳那么大。据特雷斯特和纳塔拉加介绍，到现在的话，几个如此质量的黑洞可能已膨胀为“超大质量”的规模，即是太阳质量的50亿至500亿倍。即便是处于这一范围下游的黑洞也堪称庞然大物——直径是我们太阳系的3倍。
　　
       天文学家可能在距地球35亿光年远的OJ 287星系发现了一个超大质量黑洞。据认为，OJ 287星系里拥有两个超大黑洞，彼此围绕星系的中心旋转。根据对星系放射物的特性推断，其中较大的一个黑洞估计有180亿个太阳质量那么大，不过天文学家对这一计算的准确程度存在分歧。
　　
      美国普林斯顿大学的斯科特·特雷马尼(Scott Tremaine)表示，调查黑洞的成长史之所以重要，是因为它看上去同包括太阳系在内的许多星系的发展演变密切相关。但他警告说，根据黑洞的放射物数量推断黑洞的数量——特雷斯特和纳塔拉加就采用了这种方法——肯定存在不确定性，原因是黑洞的亮度根据其吞噬物质的多少会有所不同