这个是凤凰座星系团:



这里聚集着大约1000个星系,在这个星系团的中心我们可以看到一个很大非常明亮的星系,我们称它为:凤凰座A



在凤凰座A星系的中心,有一个非常非常大的超大质量黑洞!

大家看到的那些流动的气体细丝以及射电望远镜拍摄的喷流,这些就是那个超大质量黑洞造成的动静。



天文学家对这个黑洞的质量预估是达到了1000亿个太阳质量

所以按照这个质量来说的话,它可能是目前发现的最大黑洞。



其史瓦西直径预估是在5905亿公里,这相当于3900个天文单位,一个天文单位就是地球到太阳的平均距离1.5亿公里。



太阳系的边界以柯伊伯带来说的话,它的直径约为100个天文单位。

所以这个黑洞的尺寸大概是太阳系直径的39倍。

下面这个是和太阳系的对比,白色圆圈表示的是海王星轨道,接下来是TON618黑洞的尺寸,再下来便是凤凰座A。



是不是很大。

那么这个时候我们大家可能会有一个问题。

黑洞最大可以达到多大?

它有没有一个质量的上限。



大家好,我是腾宝,这期我们就来聊聊这个话题。

理论上呢,黑洞的增长是没有限制,它可以一直无限的增长下去。

但是,当它吞噬到一定的物质之后,它的周围将不会存在围绕的吸积盘,而吸积盘是它最为主要的食物来源。



所以这个时候它有一个增长的极限。

不知道大家听明白了没。

黑洞本身是可以无限制的增长,但它能吞噬多少物质却有一个限制。

这个限制是多少呢。

2015年的时候,皇家天文学期刊上有一项研究,对这个问题专门展开了详细的讨论,论文的题目就是黑洞可以长到多大。



那么,这项研究给出的结果是500亿至2700亿倍太阳质量。



这就是黑洞通过吸积来增长的极限。

为什么会有这个极限呢?

我们来看下超大质量黑洞是怎么成长的。

超大质量黑洞一般指的是星系中心那些百万倍太阳质量往上的黑洞,几乎每个星系的中心都有这么一个黑洞。



它们的成长主要是吞噬星系中的气体、尘埃这些物质。

吞噬时,这些物质会在黑洞的周围形成环绕它的圆盘结构,这个圆盘结构就是我们提到的黑洞吸积盘。



而吸积盘的物质并不会全部落向黑洞,只有一部分会落入黑洞,其它的一部分会以喷流的方式被黑洞吹走。



比如我们看到的凤凰座A的这些气体物质。



这些喷出的气体最终会撞击距离中心很远的气体,使它们加热且将它们从中心推开,而黑洞的质量越大这样的效应就越明显。

一旦黑洞将这样的影响扩展的很大,使得没有新的气体尘埃补充时,它的成长就会受到干扰。

这是一个因素。

还有一个因素。

当黑洞成长到一定的尺寸后,吸积盘的增大使得圆盘的外围变的不稳定,这样的不稳定会使得气体尘埃不再继续落向吸积盘,而是凝聚形成恒星。



这样呢,形成恒星就会消耗掉黑洞成长所需的新营养。

所以介于这两个因素,超大质量黑洞将无法继续以吸积来增大。

不过,它可能会以另一种方式来突破这样的极限。

比如黑洞的合并。

但这样超大级别黑洞之间的吞噬应该很少,并且通过这样方式增大的黑洞我们也很难发现它。

因为它不再具有吸积盘包裹,也就是它不再是一个因吸积盘而发光的明亮天体,像类星体以及耀变体那样,它将完全隐藏在黑暗中。



这样的黑洞我们无法直接看到,只能间接的去寻找它的存在,比如通过引力透镜寻找。

目前,我们并没有发现这样突破极限的黑洞。

所以宇宙存不存在那样的黑洞呢?

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