类型
黑洞的种类
天文学家通常根据质量把黑洞分成三类:恒星级黑洞、超大质量黑洞和中等质量黑洞。划分每一类黑洞的质量范围只是近似值,科学家们一直在重新评估这些界限应该定在哪里。宇宙学家猜测,可能还存在第四种类型——原初黑洞,它们是在宇宙诞生时形成的,也许正潜伏在宇宙中,尚未被我们发现。
恒星级
当一颗质量超过太阳八倍的恒星耗尽燃料时,它的核心会坍缩、反弹,并作为超新星爆炸。爆炸后留下什么,取决于这颗恒星在爆炸前的质量。如果质量接近临界值,就会留下一颗城市大小、超级致密的中子星。如果质量达到太阳的约 20 倍或
The masses of these newly born objects can range from a few to hundreds of times the Sun’s mass, depending on star’s mass when the supernova began. Stellar-mass black holes can continue to gain mass through collisions with stars and other black holes.
Nearly all the stellar-mass black holes observed so far have been found because they’re paired with stars. They likely originated as mismatched stars where the more massive one evolved rapidly into a black hole. In some cases, called X-ray binaries, the black hole pulls gas off the star into a disk that heats up enough to produce X-rays. Binaries have revealed around 50 suspected or confirmed stellar-mass black holes in the Milky Way, but scientists think there may be as many as 100 million in our galaxy alone.
Supermassive
Almost every large galaxy, including our Milky Way, has a supermassive black hole at its center. These monster objects have hundreds of thousands to billions of times the Sun’s mass, although some scientists place the lower boundary at tens of thousands.
我们银河系中心的那个黑洞——人马座A*(读作“ey-star”)——质量是太阳的400万倍,与其他一些星系中的黑洞相比相对较小。例如,星系Holmberg 15A中心的黑洞至少拥有400亿个太阳质量。
科学家们还不确定这些庞然大物是如何形成的。
对遥远星系的观测表明,一些超大质量黑洞在宇宙诞生后的最初十亿年里就形成了。这些黑洞可能起源于早期宇宙中超大质量恒星的坍缩,这使它们抢得了先机。
虽然它们的起源是个谜,但科学家知道超大质量黑洞可以通过吞噬较小的天体来成长,比如它们的恒星级质量同类和中子星。当星系碰撞时,它们也能与其他超大质量黑洞合并。
中等质量
科学家们对恒星级质量黑洞和超大质量黑洞之间的尺寸差距感到困惑。
他们认为应该存在一个连续的尺寸范围,因为在宇宙漫长的历史中,恒星级质量黑洞之间的碰撞应该产生了一些中等质量黑洞。这些黑洞的质量应该从大约一百倍到数十万倍太阳质量不等——或者数万倍,取决于如何定义超大质量黑洞。科学家们正在积极寻找这些所谓“缺失环节”黑洞的例子。已经确定了许多候选者,但很难加以确认。
原初
科学家推测,原初黑洞是在宇宙诞生后的第一秒内形成的。在那一刻,炽热物质的团块可能密度足够大,从而形成黑洞,其质量可能从比回形针轻10万倍到比太阳重10万倍不等。随后,随着宇宙迅速膨胀和冷却,以这种方式形成黑洞的条件便结束了。
如今,138亿年过去了,科学家们尚未找到这些原初黑洞曾经存在过的确凿证据。不过,随着宇宙老化,由于在其事件视界边缘发生的量子力学过程,它们有可能已经蒸发了。根据理论预测,质量较低的黑洞(质量小于








