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黑洞的種類。你有聽過黑洞的無毛定理嗎?也就是說要來說明黑洞的組成的話,只要知道它的質量、角動量以及電荷的資料就足夠了。而黑洞的大小是由其質量所決定的,因此人們也對黑洞的質量特別感興趣。舉例來說,如果要將質量與地球相同的星體變為黑洞的話,我們必須將它壓縮為半徑九毫米的小球,黑洞也被分為數個種類。而在之中最小最輕的黑洞是由大質量恆星的重力塌縮所形成的。當這些星球耗盡體內所有的燃料時,其內部就會開始塌陷並邁向死亡,這將會引發超新星爆炸,併產生非常明亮的閃光。在那之後,恆星原本所在的地方便只剩下一個重量約為五到十個太陽的黑洞。順道一提,科學家在計算天體的重量時,通常不會使用公斤或噸,而是用比較明確的太陽質量用於相比較。

宇宙中也存在著質量為太陽數百萬倍的黑洞。這種黑洞被稱為超大質量黑洞,其質量沒有上限。科學家認為超大質量黑洞幾乎存在於全部的螺旋星系以及橢圓星系的中心,而科學家們也尚未明白超大質量黑洞的誕生機制。或許在銀河的巨大中心領域中,許多物質重力塌陷才誕生超大質量黑洞的。超大質量黑洞也有可能是由數個恆星黑洞合體所誕生的。順道一提巨大的超大質量黑洞之中也有銀河,雖然它的重量是太陽的四百萬倍,即使是這樣巨大的黑洞,跟我們接下來要介紹的黑洞們相比,可說是不值一提了。

M87 我所介紹的第一個黑洞可是為真正的明星。2019年科學家成功拍攝到的就是這個黑洞。沒錯,橘色圓環中心的黑色部分就是橢圓星系M87中心所存在的黑洞。準確來說是黑洞的影子。M87距離地球約有五千萬光年遠,這個距離真是超乎人的想象。這個黑洞的事件視界內部可以輕易裝進太陽系所有恆星的軌道,不過最令人驚訝的還是它的質量。M87的質量是太陽質量的六十五億倍以上,M87黑洞的性情激烈,他能吸引物質並將其加熱產生強烈的輻射,當部分物質被噴射到太空時,就會變成長度為五千光年美麗的等離子輻射。

NGC1600 還請想象一下,當您開車經過一處有舒適的兩層樓房所組成的休閒小鎮,突然之間一棟一百層樓高的豪華大樓出現在面前。當天文學家們觀測到橢圓銀河NGC1600應該也有同樣的想法。這個銀河位於一個僅有二十個銀河所組成的小銀河星系的中央。在以前科學家認為,在這樣的小規模的星系群中是不會發現巨大星體的。不過NGC1600的中心部分的質量約達到171億太陽質量,也讓天文學家明白在裡面隱藏著一個猶如怪物一般的巨大質量黑洞。更令人驚奇的是,這個位於星系中心的黑洞質量與銀河系的質量比率是普通黑洞與銀河系質量比率的十分之一。這也說明了NGC1600或許是兩個星系相互碰撞所產生的結果。我們可推測在那時這兩座星系中心的黑洞都吞沒了大量的物質,並互相融合。

鳳凰座星系團的黑洞。在離地球約五十億光年的鳳凰座星系團是由數千個銀河所組成的大規模星系團。在鳳凰座星系團中間的銀河非常巨大,並以驚人的速度產生一顆又一顆新的星球。每年鳳凰座星系團天體的總質量都會增加五百到八百個太陽質量。而令人驚訝的是執行這個生產過程的是位於銀河中心的超大質量黑洞。一般來說,像這種大胃王天體會干擾周圍氣體冷卻,讓他們無法產生新的恆星,但這裡的情況卻正好相反。根據調查在銀河的中心有冷卻的氣體以及塵埃所組成的細絲緩慢延伸,而恆星們彷彿就是從灰燼中重生一樣在這裡誕生。這種現象可完全不愧對鳳凰星系團之名名了,這裡的黑洞本身質量為太陽的兩百億倍,並以驚人的速度成長。黑洞的重量以每年六十太陽質量的速度增加。雖然隨著黑洞越來越大,在他附近就將漸漸不可能有恆星繼續誕生。但在現今他仍舊以驚人的速度實時生成恆星。

S50014+81 宇宙中最亮的天體類星體也跟黑洞有關。當銀河中心的超大質量黑洞開始吞噬周遭的物質時,類星體就會產生。類星體的誕生過程,包括散發出強力輻射以及形成吸積盤,簡直就像一場真正的燈光秀,這個過程也會釋放出非常強大的能量,比銀河系中所有恆星加起來的光芒都耀眼的多。這也是為何類星體也被稱為宇宙中的燈塔。天王座所在的星體,很幸運的擁有這麼一座燈塔。類星體S50014+81的亮度約是太陽的三百兆倍。天文學者也根據這個資料計算出了與類星體S50014+81相互關聯的黑洞質量約為四百億太陽質量。黑洞的大小真是令人膛目結舌呀。這個黑洞的事件視界裡可以簡單地容納下冥王星的四十個軌道。

TON618現在人類所知的最大的黑洞是存在於獵戶座的TON618,他的質量為660億太陽質量。這個天體被分類為類星體,並被由加熱過後的氣體以及塵埃所組成的吸積盤所環繞。氣體在圓盤內部以秒速七千公里的速度被攪動著。這個類星體位於離地球一百億光年處,其亮度是太陽的140兆倍。由於類星體實在是太過明亮,其亮度遠遠超過身處的銀河。因此我們通常沒辦法看到類星體所在的銀河本身。根據目前已知的情報具備上述特徵的TON618,沒辦法被分類到任何一種種類中。因此科學家也提案在現有種類中新增一個TON618類別用來歸納分類超大型黑洞。

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