🌆 🧢 🈹 宇宙中最小的黑洞 🧚🏾 🧒🏻 🧘🏻

他们发现，鉴于这一点，人们可能需要的食物同多。
-斯蒂芬·金

当您抬头看向夜空深处时，您会立即记住存在一个充满奇迹的整个宇宙。但是，除了照亮宇宙的流星，行星，恒星，星云和星系外，还有其他形式的物质对我们来说是完全看不见的。

我不是在谈论在可见范围内不可见的冷气和灰尘。这些物品都是由与我们一样的相同的建筑砖-质子，中子，电子制成。尽管它们可能不会发出（甚至吸收）可见光，但是如果我们以所需的波长进行观察，我们将会看到它们。

当我们将最好的天文台指向银河中心的“深色”尘埃条纹时，我们将看到：

但是，即使我们谈论的是正常物质，即由我，恒星，行星，气体，尘埃构成的，但仍然存在着不发射任何波长的光的光源。他们不能这样做，因为根据定义，没有任何东西可以逃脱。

当然，我说的是黑洞。

我们知道，不仅在理论上，而且从观察结果来看，这些物体都存在。仅通过观察银河系的中心区域，我们就可以跟踪恒星的轨道，并发现它们围绕着一个具有四百万个太阳质量的中心物体运动，而该太阳质量同时不发光。

实际上，在大多数星系的中心是超大质量的黑洞，其中许多比银河系中心的怪物重数千倍。它们代表了宇宙中最大的黑洞，并且据信是通过合并和吸收数百万具死亡大质量恒星的古老尸体而形成的。

当然，如果您观察年轻的星团，则最亮，最大，质量最大的恒星更容易看清。可以断定，由于它们比其他的更大，因此它们的寿命更长，因为它们具有更多的燃料储备，但事实恰恰相反！

实际上，O级和B级最重的恒星实际上比太阳明亮数万倍，这是因为它们燃烧燃料的速度快了数万倍。尽管它们的质量是太阳的数十倍或数百倍，但它们燃烧的燃料是如此之快，以至于它们的寿命只有几百万（甚至几十万）年！当最大质量的恒星死亡时，它们不仅在超新星爆炸中死亡...

恒星的核心也崩溃了，留下了中子星或黑洞！

通常情况下，重力会压缩恒星，向内拉动恒星并使其塌陷。当原子核发生核聚变时，来自其外部辐射的压力与重力压缩相平衡，并限制了恒星。即使核聚变结束，物质仍然是固体，原子也可以很好地抵抗崩溃。在像太阳这样的恒星中（甚至是恒星中质量的四倍），在核聚变结束时，恒星的核将收缩到与地球相当的大小，但不会再扩大，因为原子将达到拒绝压缩的状态。

这种压力是由于这样的事实，即量子粒子需要更多的力来压缩它们，而不是太阳产生的重力。但是质量超过我们质量的400％的恒星将变成超新星，并且其中心区域将通过原子状态并从纯中子进一步扩散到原子核而崩溃！代替地球的大小，太阳质量的中子星将被封闭在直径为几公里的球体中。

而且，尽管只有一小部分原始恒星保留在原子核中，但中子星的质量却从太阳到太阳质量的三倍不等。但是对于超过此极限的质量，即使中子也会屈服于重力，并被压缩到很小的大小，以至于光线无法从中逸出。在这个阶段，我们从中子星移动到黑洞！

那么哪个已知的黑洞将是最小的？目前有三名候选人，有些候选人比其他候选人更接近胜利。

IGR J17091-3624：由于二进制系统产生的强恒星风，我们可以检测到二进制系统中的黑洞。从同伴恒星吸取的物质的95％不会掉入黑洞，而是飞入星际空间。这实际上是一个小质量的黑洞，但是测量的准确性使我们散射了3到10个太阳质量。

GRO J0422 + 32：距离地球仅8000光年的另一个闪烁的二进制系统，其质量估计值相差很大。一些研究小组认为，这是一颗中子星，其质量仅为太阳的2.2倍。其他人则声称它的质量更接近第4太阳，而另一个质量更接近10太阳。尚无最终解决方案，但如果我押注已知最小的黑洞，那我将押注该候选人。

XTE J1650-500：最初宣布其质量为3.8太阳质量，但此后估计已更改为5太阳质量。这个二元系统从吸积盘发出X射线，当我们研究此类物体时，我们发现了发出的辐射与黑洞本身质量之间的联系！

该边界位于中子星和黑洞之间的任何位置-是2.5或2.7或3.0或3.2太阳质量-可能会出现在确切的位置，因此应该寻找最小的黑洞。但是，我们还可以发现三种可能性！

1）中子星的融合！正是这个过程导致了宇宙中非常重的元素（如金）的出现，并且是由于两个中子星碰撞而发生的。中子星比黑洞更常见，尽管它们的碰撞很少见，但它们在星系中每10,000-100,000年发生一次，如果您还记得宇宙已经存在了100亿年以上，并且其中包含近一万亿个星系。

有可能在两个中子星碰撞时，即使它们的质量没有超过形成黑洞的极限，其结果仍然是质量小于爆炸后形成的超新星质量的黑洞。因此，有希望在我们的银河系中找到一个质量稍大于两个太阳质量的黑洞，因为它应该已经发生了100,000至1,000,000次此类事件！

假设您对可用黑洞的数量不满意，并且希望使黑洞更小。好消息：您只需要等待！

2）黑洞会随着时间的流逝而减肥！由于宇宙的本质是量子，所以黑洞不是静止的物体，这是由于内部和外部以及在黑洞事件视界上不断出现的粒子-反粒子波动所致。尽管这发生得很慢，但是由于称为霍金辐射的过程，黑洞蒸发了。

在这种情况下，不是来自黑洞的粒子或反粒子流，而是来自黑体的非常低的能量和几乎恒定的辐射。

在大约10 ⁶⁸或10 ⁶⁹年的长时间内，质量最小的黑洞蒸发，首先缓慢然后非常迅速地失去了质量，在几微秒内蒸发了最后几吨。

因此，如果您要获得比现在更少的质量的黑洞，请稍等。好吧，如果您现在需要它们-我有个坏消息对您来说。

3）宇宙可能诞生时带有微小的黑洞，但并非天生。原始黑洞的想法可以追溯到1970年代，它以自己的方式独具匠心。宇宙曾经处于炎热，密集，统一和迅速扩张的状态。如果那时某个区域的密度仅比平均密度高68％，它将自动塌陷成一个黑洞，如果您有许多这样的区域，我们将得到一个充满微观黑洞的宇宙。

但是，如果您从最大的比例下降到最小的比例，我们就测量了一个非常早期的宇宙中密度波动的大小，以及它如何随比例变化。

普通的振荡没有达到68％的波动，而是只有0.003％的幂，这显然不足以使宇宙出现至少一个原始黑洞。更糟糕的是，如果您的规模不断减小，则几乎不可思议。如果一切都不一样，那么宇宙将被它们充满。但这根本不是我们的宇宙。

这是宇宙中最小的黑洞的故事，从我们尚未发现的黑洞到外观您只需要等待的黑洞！

宇宙中最小的黑洞

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