我們都害怕黑洞，但是說真的，天際之外到底有多少黑洞?恒星質(zhì)量黑洞、特大質(zhì)量黑洞….我們的宇宙到底被多少黑洞占據(jù)？

圖解:超大質(zhì)量的黑洞是隱藏在星系中心的巨大密度物體。來自：NASA/JPL加州理工學(xué)院

目前人類已知的黑洞一共有兩種: 由大而重的恒星組成的恒星質(zhì)量黑洞，還有處在星系中心的特大質(zhì)量黑洞。

大約有千分之一擁有足夠大質(zhì)量的恒星在殞滅時會變成黑洞。光在我們的銀河中就有1000億恒星，這就意味著存在大約1億的恒星質(zhì)量黑洞。而在目前可探知的宇宙中，有成千上萬這樣的星系，也就是說，還有更多的黑洞存在。事實上根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，每秒都會有新的黑洞產(chǎn)生。那么可以據(jù)此推斷，整個宇宙大約有千分之一是“標(biāo)準(zhǔn)”恒星質(zhì)量黑洞。

圖解: 位于M87中心的超大質(zhì)量黑洞，推估質(zhì)量達太陽的數(shù)十億倍。這是人類史上第壹張直接對黑洞觀測的天文影像，由事件視界望遠鏡所拍攝，發(fā)表于2019年4月10日。

特大質(zhì)量黑洞就另當(dāng)別論了。星系中心黑洞距離我們約26000光年，學(xué)名人馬座A星，出于方便我們不妨簡稱該類黑洞為凱文星（Kevin）。當(dāng)然，科學(xué)家不可能無故將其冠以“特大質(zhì)量”的名號，凱文星的質(zhì)量大約為太陽的410萬倍。

圖解: 大麥哲倫云面前的黑洞（中心）的模擬視圖。請注意引力透鏡效應(yīng)，從而產(chǎn)生兩個放大，以星云蕞高處扭曲的視野。銀河系星盤出現(xiàn)在頂部，扭曲成一個弧形。

凱文星巨大而又令人生畏。我們不妨假設(shè)自己是處于凱文星附近區(qū)域的行星，僅從質(zhì)量層面考慮，你認為凱文星占據(jù)了星系幾何？

盡管凱文星可能嗎？稱得上特大質(zhì)量，但它其實又非常渺小，因其只能勉強占據(jù)銀河系總重量的萬分之一。所以，準(zhǔn)確地說，如果我們把所有凱文星的質(zhì)量，加上所有恒星質(zhì)量黑洞（又名“小凱文星”）的質(zhì)量，我們能得到萬分之十一這樣渺小的比率。

圖解: 質(zhì)量達太陽10倍的黑洞之計算機模擬圖

事實證明，這個比率在宇宙尺度上成立，宇宙中所有天體的質(zhì)量都差不多。所以，據(jù)我們所知，11萬分之一就是這個問題的答案。

除非…暗物質(zhì)也是黑洞。暗物質(zhì)占據(jù)了整個宇宙約超過四分之三的質(zhì)量，它不吸收光線，或者通過任何方法與其他物質(zhì)相互作用。我們只能通過探測其的質(zhì)量影響才能感受到它的存在。

圖解: 從引力透鏡產(chǎn)生的效應(yīng)，星系團CL0024+17內(nèi)部被發(fā)現(xiàn)存在有一個暗物質(zhì)圈，在這張哈勃太空望遠鏡像片里以藍色顯示出來。

天文學(xué)家認為暗物質(zhì)可能是原始黑洞的原因之一，就是這些微觀黑洞達到或者超過了小行星的質(zhì)量，并且只能在宇宙大爆炸后的高壓、高溫條件下形成。

關(guān)于原始黑洞的探索還未獲得任何證據(jù)，大多數(shù)科學(xué)家也不相信上述原因是一個可信的解釋。但若該解釋真的成立，那么整個宇宙幾乎完全是由物理學(xué)發(fā)展帶來的黑洞噩夢組成。

圖解:藝術(shù)性的輻射狀黑洞。圖片美國宇航局

如果不是如此，那么在遙遠的將來，一切皆有可能。如果有足夠的時間，所有的恒星質(zhì)量黑洞和超大質(zhì)量的凱文星將吸納宇宙中所有存在的物質(zhì)。

10萬億年后，宇宙中的一切要么落入黑洞，要么被拋到逃逸軌道上。接下來，這些黑洞會如史蒂芬霍金預(yù)測的那樣，隨著時間慢慢蒸發(fā)殆盡。

再過10的66次方年，蕞小的恒星黑洞就會蒸發(fā)。而蕞大質(zhì)量的超大質(zhì)量黑洞消失可能需要10的100次方年的時間。此后，黑洞將不復(fù)存在。

你是怎么想的呢？世界將布滿黑洞，還是根本沒有黑洞了？在下面網(wǎng)頁中評論告訴我們你的看法。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學(xué)名詞

3. phys- Fraser Cain-碎瑜之喜

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