有不同种类的黑洞吗?

时间:2021-07-14 09:27:07   作者:
实际上,黑洞,也就是最终产物,有着惊人的相似之处。所谓的无毛定理(即黑洞无毛)告诉我们,有三个参数可以完全描述任何黑洞:它的质量、它的角动量和它的电荷。所以就黑洞的差异而言,这些差异必须以这三个参数的形式编码,而不是其他。

但这描述的是最终产品。黑洞可以有丰富多样的历史,它们的环境(它们形成的环境)也可以丰富多样。

有不同种类的黑洞吗?

最普通的黑洞是恒星黑洞,据推测,当一颗大质量的恒星坍缩时,就会有足够的物质来克服所谓的中子简并压,所以结果不是稳定的中子星。这样一个黑洞的质量通常是几个太阳的质量;它的角动量可以很大;它的电荷通常可以忽略不计。

另一方面,超大质量黑洞倾向于驻留在星系中心附近(包括人马座A*,它靠近我们银河系的中心,质量约为400万个太阳)。我们不知道这些超大质量黑洞是如何形成的,但我们知道它们已经存在于非常早期的星系中,所以无论它们的形成过程是什么,都必须是快速而有效的。

黑洞可以是活跃的,也可以是静止的。这有点误导,因为活动不是来自黑洞本身,而是它的环境。当物质落入黑洞时,它会加速,如果坠落不是完全对称的(它从来都不是),很多物质就会开始围绕黑洞旋转,形成所谓的吸积盘。这个圆盘中的物质被加热,被电离,由此产生的巨大电流可以作为一个巨大的粒子加速器,导致巨大的物质射流和其他现象的产生。

在超大质量黑洞和恒星黑洞之间,有中等质量的黑洞,其质量从几百到几十万太阳质量不等。对于这些黑洞,我们一无所知;到目前为止还没有发现。(最近对黑洞合并产生的引力波的检测涉及的黑洞,按恒星黑洞的标准来看相当大,有几十个太阳质量,但它们还没有大到可以归入定义松散的中等质量黑洞的类别。)

通过引力坍缩形成的黑洞的最小质量约为3个太阳质量。然而,有一种推测是,可能有更小的黑洞是在宇宙本身形成时形成的,即所谓的原始黑洞。它们可以比太阳质量小得多。同样,迄今为止还没有发现过这样的原始黑洞。
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