M87黑洞就是前几年闹得沸沸扬扬的第一张黑洞照片主人,这是人类首次拍摄到的一张黑洞照片。
先说下M87黑洞的户籍
这颗黑洞距离我们约5500万光年,坐落在巨型椭圆星系M87的中心,这个星系是室女座星系团的一员,坐落在星系团的中心,而室女座星系团又是本超星系团的核心星系团,包括我们太阳系所在的银河系,由约50个星系组成的本星系群只是本超星系团中躲在角落小小一员。
这就是M87黑洞的户籍以及祖宗三代,也就是说,这个巨型黑洞与我们银河系有着堂表血缘关系,如果说本星系群是银河系的父亲,本超星系团是本星系群的父亲,则银河系和M87星系同属于一个爷爷。
再说下M87黑洞有多大
已知银河系的恒星团约有100个,恒星总数在2000~4000亿颗,质量约2000亿倍太阳质量,太阳质量也2*10^30kg,因此银河系质量为4*10^41kg。M87星系是一个巨大的椭圆星系,恒星团总数约12000个,恒星总数及星系总质量也约为银河系的100倍以上。
M87黑洞就是位于M87星系中心一个巨型黑洞,也是M87星系的引力中心,质量约太阳的65亿倍,也就是银河系的约1/30。这颗黑洞的事件视界半径(史瓦西半径)约192亿千米;科学分析照片中的阴影区半径约为事件视界的2.5倍,也就是约480亿千米;黑洞光环(吸积盘)盘面宽约0.4光年。
要知道黑洞吸积盘是在黑洞极端引力下,将周围物质吸引围绕着自己角动量极速旋转,速度可达1000~10000km/s(米/秒),甚至接近光速,在这种极端高速状态,物质碰撞发出达到亿度以上高温,发出的耀眼可见光和X射线。在这个吸积盘范围内,常规物质不复存在。
黑洞距离地球1光年会有什么影响?
太阳系引力影响半径就是约1光年,在距离太阳0.5~1光年的范围,是呈球状包围着太阳系的奥尔特云,这里有数以万亿计的彗星,还有许多尘埃,是太阳刚形成时被前景太阳风吹远的星云残留物质。
如果这颗黑洞移到了这个位置,就不光是对地球有什么影响,而是太阳系的末日。首先在黑洞的吸积盘范围内,所有的一切都化为乌有,呈现等离子态,在更高温度下,连原子核、中子质子也不存在了,所有的彗星尘埃等物质都会化成一锅稠密的夸克汤。
当然这个影响范围只有约0.4光年,也就是还在太阳系奥尔特云范围。但这只是黑洞的极端环境范围,稍远的地方虽然不会一下子化为乌有,但巨大的引力搅动,太阳系恐怖末日依然来临。
M87黑洞如何摧残吞掉太阳系
M87黑洞对太阳系的摧残主要是其巨大引力,我们可以来计算一下这颗黑洞的引力到底有多大。根据万有引力定律,万有引力大小与质量成正比,与距离平方成反比,而摆脱引力的控制的唯一办法是运动速度,也叫逃逸速度,逃逸速度的计算公式为v=√(2GM/R)。
公式中,v表示逃逸速度,G为引力常量,M为天体质量,r为引力影响半径。根据这个公式,我们可以计算出地球和太阳要逃出这颗黑洞魔掌的运动速度约13539.5km/s(千米/秒),而现在地球围绕着太阳的公转速度约30km/s,太阳围绕着银河系中心公转速度约250km/s,这个速度只有被黑洞吞噬的命运。
根据计算,M87黑洞每10年可以吞噬掉1个太阳质量,也就是每天要吞掉91个地球质量。这只是完全把太阳系揉碎嚼烂全部吞噬掉的时间,但如果这颗黑洞真的来到距离太阳1光年的地方,不会给人类10年时间,而是在巨大的引力摄动下,太阳系所有行星都很快分崩离析,化为碎片,这里面当然也包括地球。
这些碎片和快会漂移近黑洞吸积盘,快速碰撞成等离子体,而太阳会被拉扯成吹糖人的糖稀,有那么一丢丢被拉扯成长长的细丝进入黑洞吸积盘,像抽丝剥茧般慢慢全都被吸进吸积盘中,成为黑洞的贮备食物,然后让它慢条斯理的品味和吃掉。
而且,这还是幸运的,因为在黑洞核心自转轴处,还有一束长长的巨大能量和物质喷流,长度达到5000光年!这是一种以接近光速将物质抛离的现象,可想而知,在1光年位置,被这种喷流射中的结果会如何。如果地球不幸被这种喷流射中,就会瞬间毁灭。
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