黑洞是如何形成的？它会是宇宙演化的结局吗？科学家能在地球上造出黑洞吗？“慧眼”卫星又有哪...|宇宙的终极宿命，会是彻底“黑化”吗？

黑洞是如何形成的？它会是宇宙演化的结局吗？科学家能在地球上造出黑洞吗？“慧眼”卫星又有哪些新发现？关于黑洞，你不知道、想知道的，都在这里！
段玉龙
北京广播电视台主持人
张双南
中国科学院高能物理研究所研究员， “慧眼”卫星首席科学家
张帆
北京师范大学天文系副教授，引力波激光干涉实验室副主任
段玉龙：二位老师都是研究黑洞领域的，所以，我今天要问的第一个问题相当专业——二位老师都喜欢吃什么菜啊？
张双南：很多和我一起吃过饭的朋友都知道，我从来不点菜。因为我在外面不管点什么菜，都没有妈妈做的辣子鸡捞面条好，我就喜欢吃这个。
张帆：我喜欢吃珍珠丸子。我就喜欢吃黑的又看起来像是洞的东西。
段玉龙：我们评判一道菜都会用一些标准，最通俗的标准叫做色香味俱全。我们今天谈黑洞，就以这个大众标准，一起谈一谈“吃货的黑洞” 。我们要解决第一个问题是——菜是由厨师或者妈妈做出来的，那黑洞到底是谁做出来的？它又是怎么做的呢？
黑洞“大餐”是怎么做出来的？
张帆：这分不同种类的黑洞。在我们现在已知的、能被观测到的范围中，有一种叫做太阳质量黑洞，它的质量大概为三到几十个太阳质量之间。
它的产生我们认为是比较了解的。几十个太阳质量的恒星死掉时，中间的铁核会发生坍缩，即核坍缩。核坍缩到一个程度时，会有一个新的强相互作用支撑住它，这时候外面还在掉的东西会被弹出，这就是超新星爆发。如果恒星质量特别大，爆炸就不会产生。因为就像“庐山升龙霸” ，顶着瀑布往上打是非常难的。冲击波在往外走时，外面的东西还在往里掉，这些东西冲不出去就会被全塞回来，从而形成一个巨大的黑洞。

文章图片
以银河系为背景的假想的据我们600千米外的10个太阳质量的黑洞的艺术想象图。黑洞的边界称为事件视界，任何光线都不可能从事件视界内部逃逸。来自：UteKraus(backgroundMilkyWaypanorama:AxelMellingerexternallink)
这是一种简单的黑洞形成情况。还有一种我们已经知道存在的黑洞叫做超大质量黑洞，它们处于星系的中心。
段玉龙：超大质量黑洞跟太阳质量黑洞比起来，到底“超大”到多少？这么大的黑洞又是怎么形成的呢？
张双南：超大质量黑洞至少有百万倍的太阳质量以上。超大质量黑洞的形成要比张帆所讲的太阳质量黑洞稍微复杂一点。它并不是生来就这么大的，而是通过后天吸收星系里的气体、恒星长大的。但这些黑洞是怎么长大的，现在还不是太清楚。
段玉龙：除了刚才二位老师所讲述的，黑洞的形成还有其他方式吗？
张帆：还有一种是现在大家正在找的中等质量黑洞。它属于几百到几千太阳质量的水平。
恒星的大小有一个限度，恒星如果太大，它自己发光就会把自己的外围吹走，所以它们的质量上限大概为几百个太阳质量。而恒星在爆炸时会丢掉很多东西，所以黑洞的质量又会远远小于原来的恒星。但在宇宙早期物质密度特别大的时候，如果密度的变化能达到10%的话，大概是可以产生一千个左右太阳质量的黑洞。这种情况下产生的中等质量黑洞叫做原初黑洞。
当然还有通过小黑洞碰撞，两个质量变四个质量这样慢慢长上去的形成情况。通过引力波已经观测到这种情况的产生。
张双南：中等质量的黑洞的形成还有另外一种可能性，即通过恒星团形成。恒星是由宇宙早期的气体形成的，且分布较不均匀，在某些地方数量会特别多。若一定空间内恒星过多，它们之间便会形成干扰，从而导致恒星团因不稳定而塌缩，最终形成中等质量的黑洞。

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