大多数星系中央都有一个黑洞,宇宙为什么要这样安排?

宇宙中有许多恐怖的天体,那种温度极高或者极低的根部不算什么,比如:大多数的恒星表面都有几千度,内核上亿度的也多了去。除了恒星,更可怕的是恒星生命周期结束时演化出来的产物,比如:白矮星,密度极大,人一旦靠近就会被撕碎。

比白矮星更恐怖的是中子星,密度更大。但在黑洞面前,无论是白矮星还是中子星都不算什么。在众多天体中,黑洞才是真正的霸主,脾气特别爆炸。这就好比是森林里的王者老虎一样。

那问题来了,黑洞到底是咋来的?一般出现在哪里?

黑洞起源

要了解这个问题,我们首先要知道黑洞是如何形成的。其实我们可以一句话概括,黑洞要么是恒星演化的结果,要么就是“吃”出来的。这里的关键其实就是:引力。那具体是咋回事呢?

我们都知道,恒星的质量都特别大。举个例子,太阳的质量占据整个太阳系总质量的99.86%以上,是绝对的霸主,我们地球够大了吧?太阳质量是地球质量的33万倍,因此,地球在太阳面前完全可以忽略不计。

正是因为恒星质量足够大,于是,引力也特别大。在引力的作用下,恒星会向内压缩自身,之后温度会急剧升高,在量子隧穿效应和弱力的作用下,就会点燃氢原子核的核聚变反应。氢原子核通过核聚变,产生氦-4原子核。

如果恒星的质量特别大,这时候还会引发氦原子核的核聚变反应,生成碳原子核和氧原子核。太阳就可以进行这个步骤,大概要在50多亿年后才会发生,并且太阳的核聚变也就只能停留到这个阶段。

如果恒星的质量足够大,那么恒星还可以继续发生核聚变,这时候就可以点燃碳原子核和氧原子核。我们会发现,这其实就是沿着元素周期表,原子序数增大的方向在进行,然后会一直进行到铁原子核。

如果此时的恒星质量还足够大(大概是8倍太阳质量以上),那就可以促发下一步反应,此时就会产生超新星爆炸。

同时,恒星的内核如果大于1.44倍太阳质量,小于3倍太阳质量,就会在引力的作用下形成中子星,此时是引力和中子的简并力形成了平衡。

如果此时恒星的内核大于3倍太阳质量,那么中子的简并力就无法抵抗住引力,这时就会形成黑洞。

每个星系中心都有黑洞?

根据上文的讲述,我们就会发现,黑洞其实来自于恒星的演化。除此之外,在宇宙中,两个天体之间常常会发生合并。因此,如果一个恒星质量不够大,但它遇到了另外一个恒星,这时候,就有可能把对方吃掉,这时候的质量就会升高。还有可能就是,黑洞不断地吞噬周围的天体,让自己的质量一步步升高。

我们会发现,黑洞的形成的一个关键要素就是:质量。在许多星系中心,那里的物质密度很大,就非常容易形成黑洞。一般来说,大多数的星系中心都会有一个特大质量的黑洞,比如,在银河系的中心,就存在着一个400多万倍太阳质量的黑洞。在本星系群中,还存在着一个比银河系还要大的星系,这就是仙女座星系,它中心也存在这个一个巨大的黑洞。

那是不是就意味着只有星系中心才有黑洞?

实际上,并非如此。首先,一些星系中并没有中心黑洞。其次,星系之间会相互合并,在合并过程中,就有可能出现两个中心黑洞。

除了这两个原因之外,我们还得搞清楚星系中心的黑洞一般来说都是特大质量黑洞。但实际上,黑洞还有恒星级黑洞等小一点的黑洞。

特大质量黑洞一般都是“吃”出来,吞并了周围的天体,让自己的质量不断增加。而还有一些黑洞就像上文说到的那样,在特大质量的恒星演化中形成的。

因此,一般来说,一个星系应该有很多黑洞,而不只是只有一个中心黑洞,而且还有一些小型星系连中心黑洞都不存在。

通过黑洞的讲述,其实我们也应该明白一个道理,在宇宙中,其实是质量为王的。质量决定了一个天体的未来,同时也决定了两个天体如果相遇的宿命。而黑洞之所以如此的恐怖,就在于黑洞的质量巨大,可以通过自身的引力吞噬周围的一切。