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【黑洞为何能颠覆人类的认知？】
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尽管人类已经获得了黑洞第一幅图像 ， 并通过监测 ， 获得了黑洞合并时释放的引力波 。 然而 ， 黑洞还是有很多谜团 ， 其中一个谜团就是黑洞的质量之谜 。
在浩渺的宇宙中 ， 黑洞的数量多不胜数 ， 它的大小也应该是多种多样的 。 天文学家根据黑洞的质量将黑洞分为三种主要类型 。
第一类是\"恒星质量黑洞\" ， 其质量与太阳一样的恒星质量相近 。
第二类是\"超大质量黑洞\" ， 其质量是恒星的质量数十万到数百亿倍 ， 这些黑洞位于许多星系的中心 。
第三类是\"中间质量黑洞\" ， 它的质量介于恒星质量与超大质量黑洞之间 ， 然而这种质量的黑洞却在人类已观测的宇宙寥寥无几 ， 这是为什么呢？
恒星质量黑洞
我们的太阳 ， NASA/SDO
恒星质量黑洞 ， 顾名思义 ， 就是由恒星死亡时创造的黑洞 。然而 ， 并不是任何恒星都能形成黑洞 ， 能形成黑洞的恒星重量大约是太阳的20倍 。
恒星是由高温气体组成的天体 ， 其中心发生\"核聚变反应\" ， 燃烧氢气 ， 形成更重的元素 。 这种反应产生的能量使恒星发光 ， 并使其保持形状 ， 而不会被恒星自身的引力压碎 。
然而在恒星的演化过程中 ， 铁是核聚变反应的最后阶段非常稳定的元素 。当核聚变反应停止 ， 恒星就会被自己的重力压碎 ， 发生\"重力衰变\" 。 由于重力衰变 ， 恒星气体会从外边缘向中心收缩 ， 恒星的核心密度变得非常高 ， 气体可能会反弹并引起大爆炸 。
超新星爆炸产生的蟹状星云
这就是所谓的恒星终结——\"超新星爆炸\" 。
当质量是太阳20倍以上的恒星发生超新星爆炸时 ， 就会形成恒星质量黑洞 。
如果质量低于太阳20倍的恒星发生超新星爆炸 ， 则会成为\"中子星\" ， 而不是黑洞 。
而质量低于太阳8倍的恒星 ， 也不会引起超新星爆炸 ， 而是当恒星的燃料消耗殆尽后 ， 它将成为被称为\"白矮星\"的天体 。
也就是说我们的太阳死亡后 ， 也不会成为黑洞 ， 而只会变成一颗白矮星 。
白矮星
在银河系中 ， 科学家已经发现许多质量是太阳几倍到十倍的恒星质量黑洞 。 其中许多黑洞常与另一个天体以成对的形式存在 ， 并发射强烈的X射线 。
近年来 ， 美国引力波望远镜\"LIGO\"首次成功捕捉到黑洞合并时释放的引力波 ， 发现恒星质量黑洞之间的结合频繁发生 ， 其重量是太阳的几十倍 。
恒星质量黑洞需要超新星爆炸 。然而 ， 超新星爆炸的机制尚未完全理解 。
超新星爆炸能产生多大质量的黑洞？解开这个谜团被认为是研究恒星质量黑洞形成的重要课题之一 。
美国重力波望远镜LIGO
超大质量黑洞每个星系的中央都有一颗质量超大的黑洞 ， 是恒星的数十万到数百亿倍 。 例如银河系中心的天体\"Sgr A+\" ， 以及椭圆星系M87的中心黑洞 。
银河系中心 ， 有一个巨大的黑洞
EHT的观测结果显示 ， M87的黑洞图像中 ， 阴影中心有一个黑洞 ， 质量大约是太阳的60亿倍 。
星系的形成与发展和它中心的超大质量黑洞被认为是以某种方式共同进化 。
那么 ， 这些超大质量黑洞是如何形成的呢？
一般认为 ， 巨大的黑洞增加其质量需要不断地汲取黑洞周围的物质 ， 而星系的中心部分 ， 物质的含量相对稠密 ， 利于超大质量黑洞的形成；或者当星系相互碰撞时 ， 存在于星系中心的黑洞相互结合成更大的黑洞 。
宇宙诞生大约7亿年后 ， 诞生的黑洞想象图 ， 质量大约是太阳的20亿倍 。 NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva
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