一個超大品質黑洞的大小是否存在理論極限?

根據史瓦西半徑定義，黑洞的大小與其品質有關，大品質意味著黑洞邊界擴大，因為更大的品質促使時空在更大的區域內彎曲。但是要注意，史瓦西半徑並不是指一個實際的表面，而是超越它的區域，時空彎曲到逃逸速度超過光速的程度。換句話說，在這麼小的體積裡有這麼多的品質，以至於引力使時空彎曲到連光都無法逃脫的程度。因為沒有光的反射，所以黑洞是黑的。

圖解: 位於室女座的超巨橢圓星系——室女A星系（M87）核心內的超大品質黑洞，估計品質約為太陽的65億倍。此影像是由事件視界望遠鏡所拍攝，是史上首幀黑洞的實際影像。

雖然理論上超大品質黑洞可以無限增長,但仍存在一個理論最大值。傳統的吸積盤方法解釋了它的生長,氣體在靠近超大品質黑洞時受引力吸引,穿過光子球，在視界外螺旋進入黑洞時被吸進圓盤(光無法逃逸邊界之外)。這個上限是500億M☉(太陽品質)。在這一點上，或者通常是在達到這一點之前，氣體會被耗盡，超大品質黑洞無法獲得更多的品質，除非潮汐干擾了偶爾靠近的恆星。潮汐干擾事件是指恆星離黑洞太近，被黑洞的潮汐力拉開。

圖解：上：藝術家描繪超大品質黑洞從鄰近的星體上抽走物質。 左下：超大品質黑洞的X光映像。 右下：超大品質黑洞的光學映像。

但是超大品質黑洞可以通過黑洞合併超越這個上限，這是由星系合併引起的;當星系合併時，兩個星系中心的超大品質黑洞將在某一時刻進入引力舞蹈，相互纏繞，最終合併成為一個更大的超大品質黑洞。還要注意隨著星系合併,一些氣體和恆星將再次靠近黑洞,這意味著物質出現在黑洞附近,至少其中部分材料可以螺旋進黑洞,使黑洞獲得更多的品質。

上圖是兩個正在合併的星系——犬座星系中的星系ngc2207，它點燃了超大品質黑洞(主星系中心的亮點)。星系合併是活躍星系核發生的最可能原因。圖片來自：ESO

因此，超大品質黑洞品質的當前上限僅僅是取決於當前宇宙。在更多的時間和更多的星系合併之後，這個上限可能會有所增加。然而，由於暗能量(加速空間膨脹的力量)將大多數星系分開，星系合併不會無限期地發生，因此超大品質黑洞也不會無限地增長。

圖解：超大品質黑洞從吸積盤中吸積的概念圖。

超大品質黑洞(SMBH或有時SBH)是最大的黑洞型別，其品質是太陽品質(M)的數十萬到數十億倍。黑洞是一類經歷了引力坍縮的天體，它形成的球形空間是任何物體都無法逃脫的，甚至光也無法逃脫。觀測證據表明，幾乎所有的大型星系都有一個位於星系中心的超大品質黑洞。銀河系中，超大品質黑洞相當於人馬座A*在銀河系中心的位置。星際氣體的吸積作用到超大品質黑洞的過程是負責驅動類星體和其他型別的活動星系核的過程。、

相關知識

黑洞（英語：black hole）是時空展現出引力的加速度極端強大，以至於沒有粒子，甚至電磁輻射，像是光都無法逃逸的區域。廣義相對論預測，足夠緊密的品質可以扭曲時空，形成黑洞；不可能從該區域逃離的邊界稱為事件視界 （英語：event horizon）。

圖解：模擬大麥哲倫雲前方有黑洞的影像圖。請注意重力透鏡效應產生兩個高度扭曲的星雲影象。在頂端出現被扭曲成弧形的銀河盤面

雖然，事件視界對穿越它的物體的命運和情況有巨大影響，但對該地區的觀測似乎未能探測到任何特徵。在許多方面，黑洞就像一個理想的黑體，它不反光。此外，彎曲時空中的量子場論預測，事件視界發出的霍金輻射，如同黑體的光譜一樣，可以用來測量與品質反比的溫度。在恆星品質的黑洞，這種溫度高達數十億K，因此基本上無法觀測。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. Quora