宇宙中最大的黑洞是什么?

宇宙中最大的黑洞是什么,黑洞的大小有极限吗?

超大质量黑洞向太空深处喷射辐射的插图。 像这样的黑洞,被称为类星体,是我们所知道的最大的黑洞类型。 (图片来源:NASA/JPL-Caltech)
超大质量黑洞向太空深处喷射辐射的插图。 像这样的黑洞,被称为类星体,是我们所知道的最大的黑洞类型。 (图片来源:NASA/JPL-Caltech)

黑洞是太空中最大的单个物体之一,但现存最大的物体是什么?它们能达到多大?

事实证明,黑洞的大小存在理论上的限制——黑洞是一种质量如此之大以至于连光都无法逃脱的天体。 而直接观测到的最大的、已确认质量的黑洞就在这个极限附近。

这个怪物,恰如其分地命名为 TON 618,重约 400 亿个太阳质量。 TON 618 的半径超过 1,000 个天文单位 (AU),这意味着如果黑洞位于太阳系的中心,那么当您到达冥王星时,您距离太阳系的距离还不到 5% 黑洞的中心到它的边缘。

TON 618 距离地球约 182 亿光年。 在夜空中,它位于猎犬座和后发座之间的交界处。 天文学家于 1957 年在墨西哥 Tonantzintla 天文台的一项调查中首次发现了它,但当时并没有意识到它是什么。 他们起初以为这是一颗微弱的蓝色恒星,但十年后的观察表明,天文学家瞥见了落入巨大黑洞的物质发出的强烈辐射。

TON 618 为类星体提供动力,类星体是整个宇宙中最亮的物体之一,具有 140 万亿个太阳的照明能力。 类星体从中央黑洞的引力能中吸取光线。 黑洞周围的物质落入其中,并在此过程中压缩并升温,释放出大量辐射。 虽然像最强大的超新星这样的个别事件可以短暂地超过类星体,但它们只会持续几周。 相比之下,类星体可以发光数百万年。

然而,类星体距离如此之远,以至于即使在最强大的望远镜中,它们也只是可见光的微弱光点,天文学家首先通过其强大的射电辐射探测到它们。

艺术家对类星体的印象。 (图片来源:美国宇航局)
艺术家对类星体的印象。 (图片来源:美国宇航局)

类星体实际上是正在进食的超大质量黑洞。 超大质量黑洞通过与其他黑洞合并并不断吞噬周围物质而变得巨大。

这种进给速度是黑洞大小的限制。 这些宇宙真空吸尘器在给定的时间内只能消耗这么多的物质。 当物质落入黑洞时,它会升温并释放辐射(形成类星体),但辐射会加热物质本身,从而阻止它迅速落入黑洞。 这种自我调节可以防止黑洞增长过快。 天文学家可以通过计算黑洞的进食速度并将其乘以已知的宇宙年龄来估算黑洞的最大质量,从而得出大约 500 亿个太阳质量的估计最大质量。

然而,这只是一个估计。 可能还有其他更奇特的方法来创造大型黑洞,例如早期宇宙中大块暗物质的直接坍缩。 因此,那里仍有可能存在更大质量的黑洞。

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