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宇宙中最极端的物体就是黑洞 ， 它们把更大的质量压缩到更小的空间中 ， 使空间结构严重弯曲 ， 一旦任何东西进入这个区域 ， 即使它以宇宙的终极速度行进 ， 它也永远无法逃脱 。 在宇宙中 ， 可能有数百万个黑洞分布在每个类似银河系的星系中 ， 其中最大的黑洞达到数百万甚至数十亿个太阳质量 。
【为什么暗物质不能形成黑洞？】
宇宙质量的六分之五是由暗物质组成的 ， 只有六分之一是普通物质 。 然而 ， 我们可以肯定的是 ， 每一个黑洞最初都是由正常物质构成的 ， 而没有一个是由暗物质构成的 。 如果黑洞是引力的结果 ， 暗物质也对引力作出反应 ， 那么是什么阻止了暗物质形成黑洞呢？
黑洞的形成在我们的现代宇宙中 ， 只有几种已知的方法可以成功地制造黑洞 ， 最常见的方法是从一个特大质量恒星的核心坍塌 。 支撑恒星抵御引力坍塌的力量是核心核聚变产生的能量 ， 在那里向外的辐射压力平衡了向内的引力 。 当恒星的核心用尽了它所燃烧的燃料时 ， 辐射压力开始下降 ， 恒星的核心在自身引力的作用下开始收缩 。
当恒星的核心收缩时 ， 它就会升温 。 如果温度足够高 ， 它可以开始燃烧更重的元素 。 然而 ， 一旦它达到了铁元素的聚变 ， 就没有其他地方可去了 ， 核就会在II型超新星事件中坍塌 。 如果恒星的核心质量足够大 ， 就会形成一个黑洞 。
也可以通过两颗中子星的碰撞形成一个黑洞 ， 只要合并后物体的总质量再次大于某个阈值 。 此外 ， 收缩的气体云也有直接坍塌形成黑洞 。 尽管可能还有其他奇异的方式产生黑洞 ， 但以上三种被认为是形成我们宇宙中绝大多数黑洞的原因 。
暗物质为什么不能形成黑洞那么 ， 为什么普通物质能如此有效地形成黑洞 ， 而暗物质却不能呢？关键不在于引力 ， 而在于其他耗散力：比如摩擦和碰撞 ， 它们依赖于电磁相互作用 。 正常物质会经历电磁相互作用 ， 但暗物质没有 。 从天体物理学的角度来看 ， 这对每一颗行星发生的情况都产生了巨大的影响 。
当一个星系形成时 ， 暗物质和普通物质都以同样的宇宙量流入星系 ， 它们被引力势的中心所吸引 。 然而 ， 当暗物质穿过现有的星系时 ， 它没有碰撞 ， 没有摩擦 ， 没有加热 ， 没有与电磁辐射的相互作用 ， 没有办法与星系内的其他粒子交换能量或动量 。 它将保持在一个高角动量的轨道上 ， 大约需要10亿年左右才能形成一个完整的椭圆 。
另一方面 ， 正常物质拥有暗物质所缺乏的所有东西 。 它与其他正常物质粒子发生碰撞 ， 可以交换能量和动量 。 粒子可以粘在一起 ， 导致动能和角动量的耗散损失 。 它们经历动力和热摩擦 ， 当它们与其他正常物质粒子相互作用时会升温 。 它们对辐射有反应 ， 具有显着的横截面 。
所有这些现象导致了一个重要的区别 ， 正常物质释放动量和角动量并沉入星系的核心 ， 在那里聚集在一起 ， 而暗物质总是以巨大的方式弥散分布 。 正常物质形成单个的、密集的、小规模的团块 。 暗物质只能形成稀疏的、弥散的团块 ， 主要是在非常大的尺度上 。 如果没有一种可以释放角动量的机制 ， 暗物质永远无法达到产生事件视界所需的密度 ， 从而产生黑洞 。
当把正常物质形成黑洞的所有机制应用于暗物质时 ， 失败！没有暗物质星这样的东西 ， 所以你不能让暗物质发生核心坍缩 。 没有任何区域可以收集足够的暗物质来将该区域内的光拉回自身 ， 这意味着暗物质不能直接坍缩 。 并且没有由暗物质构成的恒星残骸或其他相对致密的物体 ， 这意味着富含暗物质的实体之间不可能发生碰撞而导致黑洞 。
事实上 ， 基于我们对暗物质和宇宙的了解 ， 只有一种可能性可以创造由暗物质组成的黑洞 。 只有宇宙诞生不久具有足够大的幅度波动时才会发生这种情况 ， 它自身会迅速坍缩 ， 导致在恒星形成之前就形成黑洞 。 如果发生这种情况 ， 它可能会产生一个或多个原始黑洞：一组与恒星无关的黑洞 。 在这种情况下 ， 只有质量才是重要的 。
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