黑洞，存在于宇宙空間中的一種神秘天體。它的引力極其強大，以至于光都無法逃脫。所以黑洞無法被我們直接觀測到。

早在100多年以前的1916年，正在前線服役的德國天文學家卡爾史瓦西通過計算預測到了黑洞的存在。直到2019年4月10日，人類的第一張黑洞張片才面世。無疑黑洞是一種非常神秘的天體。

黑洞并不是我們從字面意思上理解的那樣是一個洞。黑洞和太陽、地球等其他天體一樣都是具有質(zhì)量甚至是電荷的天體。目前科學家發(fā)現(xiàn)的黑洞大多數(shù)的質(zhì)量都非常的巨大。像人類的第一張黑洞照片M87星系中心的黑洞，質(zhì)量大約是太陽的65億倍。這是一個我們難以想象的天文數(shù)字。同樣，在銀河系的中心也有一個超大質(zhì)量的黑洞。它的質(zhì)量大約是太陽的370萬倍。

黑洞的質(zhì)量都是非常大的么？也并非完全如此，在宇宙中也存在著質(zhì)量比較小的黑洞。來自美國俄亥俄州的天文學家發(fā)現(xiàn)了有記錄以來最小的黑洞。這個黑洞位于獨角獸座，因此被命名為“獨角獸”。

黑洞“獨角獸”的質(zhì)量大約是太陽的3倍。和前面提到的那些位于星系中心的超大質(zhì)量黑洞相比較，獨角獸的質(zhì)量是非常小的。這個黑洞距離地球大約1500光年。它也是目前為止已發(fā)現(xiàn)的黑洞中距離地球最近的。

黑洞獨角獸

那么這個3倍于太陽質(zhì)量的黑洞“獨角獸”有多大呢？科學家認為黑洞是一種密度無限大，體積無限小的天體。因此我們無法描述黑洞的真實大小。但是黑洞都有一個界面叫做“視界”。視界并非黑洞本身。

黑洞的視界

在“視界”范圍內(nèi)，受到黑洞強大引力的影響，光都無法逃脫。因此視界以內(nèi)就是黑洞的地盤，里面究竟是什么樣子的，我們無法觀察到。但是恰好位于視界的邊緣和世界以外的地方卻是我們能夠觀察到的。因此視界到黑洞本身的半徑范圍可以作為我們描述黑洞大小的參考。這個半徑就叫做史瓦西半徑。

史瓦西半徑

史瓦西半徑就是以黑洞的預測者德國天文學家卡爾史瓦西的名字命名的。它的公式是這樣的。我們可以用它來計算一下獨角獸黑洞的史瓦西半徑。計算結(jié)果為，它的史瓦西半徑是8847米。這個數(shù)值和珠穆朗瑪峰的海拔高度很相近??！

這個數(shù)字看上去很大，其實是很小的。不要忘記了，這可是3倍于太陽質(zhì)量的黑洞形成的視界半徑大小??！

黑洞

這么小的一個黑洞，距離地球又有1500光年，天文學家是怎么發(fā)現(xiàn)它的呢？這得益于它身邊的伴星?？茖W家發(fā)現(xiàn)了一顆紅巨星仿佛被一只看不見的手拉扯著。這顆恒星的亮度，形狀，運行速度和軌道都受到了影響。因此天文學家通過這些蛛絲馬跡發(fā)現(xiàn)了這顆紅巨星身邊的黑洞。

黑洞和身邊的恒星

有的朋友看到這個黑洞的質(zhì)量僅有太陽的3倍，心中不免產(chǎn)生困惑。如果將3個太陽質(zhì)量的物質(zhì)合并到一起就會產(chǎn)生一個黑洞嗎？這種想法可是不正確的。為什么呢？一起來了解一下。

黑洞是怎么來的呢？科學家認為，黑洞一般是由死亡的大質(zhì)量的恒星演化而來的。當一顆大質(zhì)量的恒星內(nèi)部的核聚變反應(yīng)材料耗盡時，它的生命也就隨之終結(jié)了。此時恒星因為核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的輻射壓隨著核聚變反應(yīng)的停止而減弱，無法與恒星自身的重力相抗衡。這樣恒星自身的物質(zhì)就會急速向恒星中心坍塌墜落。所有的物質(zhì)一股腦兒地砸向了恒星的中心。這樣恒星就會產(chǎn)生劇烈的爆炸。我們把恒星的這種爆炸叫做超新星爆發(fā)。

超新星爆發(fā)

超新星爆發(fā)將恒星的大部分物質(zhì)拋向了宇宙之中，但恒星核心處還是有一部分物質(zhì)殘留了下來。這部分物質(zhì)在恒星爆炸是受到了極大程度地擠壓。以至于物質(zhì)的原子核都并排到了一起，密度高達每立方厘米1億噸以上。這就是中子星。一顆半徑10公里的中子星其質(zhì)量就相當于太陽了。

中子星

但是還有一些大質(zhì)量的恒星死亡的終點并非中子星。它們在超新星爆炸后殘余的質(zhì)量達到了叫做“奧本海默-沃爾科夫極限”值時，即殘余質(zhì)量超過了3~4倍太陽質(zhì)量，可怕的一幕就會發(fā)生。

在恒星殘骸內(nèi)部，中子之間的簡并壓也能阻止其重力的繼續(xù)坍塌了。恒星殘骸物質(zhì)繼續(xù)被壓縮，一直到中子也被重力壓得粉碎，進一步收縮。這樣死亡的恒星殘骸會不斷地被壓縮下去，直到變成了一個密度無限大，體積無限小的黑洞。

黑洞

因此，黑洞的質(zhì)量3倍于太陽質(zhì)量，只能說是恒星在發(fā)生超新星爆發(fā)后殘余的質(zhì)量超過了太陽質(zhì)量的3倍。單純的3個太陽質(zhì)量的恒星是無法形成黑洞的。形成黑洞“獨角獸”的恒星最初的質(zhì)量至少是太陽的12倍以上。它爆炸后才能產(chǎn)生這么大的黑洞。