黑洞是如何形成的？从死亡恒星的灰烬中涅槃重生

根据外国媒体报道，黑洞是宇宙中最迷人的生物之一。它们在星系深处是看不见的，就像伏击者一样，撕裂过往的恒星和其他天体，并把它们的碎片撒得到处都是。不管黑洞是什么性质，这些奇怪的宇宙物体将继续吸引科学家和非专业人士的注意。

然而，黑洞从何而来？它们是如何形成的，是什么给了它们如此大的破坏力？在回答这些问题之前，我们必须先回答一个更基本的问题:什么是黑洞？普林斯顿大学的天体物理学家内塔·巴赫尔说:“基本上，这是宇宙中的一个物体或一个点。它的引力如此之大，任何东西都摆脱不了它。”甚至光也被黑洞吸收，这就是黑洞看不见的原因。

这些奇怪天体的出现就像凤凰从死星的灰烬中重生。当一颗巨星接近生命的尽头时，用于核聚变形成氦的氢元素几乎耗尽。结果，这些恒星开始燃烧氦，导致剩余的原子融合形成更重的元素，直到形成铁，这时核聚变不再足以提供足够的能量来支持恒星的最外层。恒星的最外层开始向内坍缩，然后一颗极其明亮的超新星爆发。

然而，仍然有一小部分恒星。阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论预言，如果这些残余物的质量大约是太阳的三倍，那么残余恒星的强大引力将超过所有其他恒星，组成恒星的物质将坍缩成一个无限大小和密度的点。事实上，已知的物理定律不能完全解释这些无穷大。“它们会在某个节点瓦解，我们不知道到底发生了什么。”

如果这些恒星残骸是孤立存在的，那么黑洞通常会留在原处，不会有任何影响。但是如果周围有气体和灰尘，这些物质就会像出水口的水流一样被吸入黑洞。在这个过程中，气体和尘埃的温度上升，产生明亮的光，黑洞也以它们的质量为自己的质量，因此不断发展壮大。

如果两个黑洞相遇，它们各自的强大引力会相互吸引，使两边旋转，越来越近。它们的总质量会动摇它们周围的时空网络结构，并产生引力波。2015年，天文学家通过LIGO发现了这种引力波的存在。

巴斯考尔说:“这是我们第一次真正‘看到’黑洞并确认它们的存在。”她补充说，这些结果进一步证实了爱因斯坦的预测方程。

此前，科学家已经发现了黑洞存在的间接证据，指出银河系中心的恒星正在围绕一个巨大的隐形物体运行。这种超大质量黑洞的形成是一个非常具有挑战性的问题，它的质量是太阳的几十亿倍。

研究人员认为，这些超大质量黑洞最初比现在小得多，它们在早期宇宙形成时可能只有中等大小。经过一段宇宙时间后，这些黑洞不断吸收气体和尘埃，与其他黑洞碰撞融合，最终形成一个巨无霸的大小。然而，帕斯卡也表示，这一理论的许多细节仍然非常模糊。

天文学家观察到了被称为类星体的天体，它们是极其明亮的类星体。它们的能量可能来自吞噬物质的超大质量黑洞。类星体可以追溯到大爆炸后的第一个十亿年。当宇宙刚刚形成时，为什么它在如此短的时间内形成如此巨大的物体？科学家对此仍然非常困惑。“这无疑突出并增加了这个问题的复杂性，”巴斯考说。