Question

黑洞会变大多少？“巨大的”黑洞可能会成长到真正巨大的尺寸

Answer 1

有怪物黑洞，然后有平板。黑洞会变大多少？现在，一组科学家建议黑洞可以达到他们所谓的“惊人的大”大小，每个黑洞都包含1000亿个或更多的太阳。研究人员说，发现如此巨大的黑洞可能会揭示神秘暗物质的本质，而神秘暗物质占宇宙物质的五分之四。在大多数（如果不是全部）中心，星系是质量超大的黑洞，其质量是地球太阳质量的数百万至数十亿倍。

例如，在我们银河系的中心是射手座A *，其大小约为450万太阳质量。 目前，最大的已知黑洞是类星体TON 618的动力，其质量为660亿太阳质量。TON 618的庞大体积使科学家们推测是否存在更大的黑洞，以及黑洞的大小是否有上限。

在这项新研究中，研究人员称黑洞的大小为1000亿个太阳质量或更大，比目前所见的黑洞更大，称为“惊人的大黑洞”或SLAB。尽管他们指出，目前没有证据表明存在巨大的黑洞，但他们指出确实存在几乎与该大小相当的超大质量黑洞。慕尼黑路德维希马克西米连大学理论宇宙学家弗洛里安·库内尔（FlorianKühnel）表示：令人惊讶的是，到目前为止，几乎没有人关注到可能存在如此巨大的黑洞，因为它们原则上可以存在。

当涉及到巨大的黑洞时，一个关键的问题是它们是否可以首先形成。但是，对于规则的超大质量黑洞是如何诞生的，仍存在很多不确定性。 传统的假设是，当较小的黑洞合并并吞噬周围的物质时，在银河心形成的超大质量黑洞。不过，研究的共同作者，伦敦皇后玛丽大学理论宇宙学家伯纳德·卡尔（Bernard Carr）是研究人员之一，但先前的研究发现，该模型在解释宇宙只有几十亿年黑洞如何达到超大质量尺寸时面临挑战。

另一种解释规则的超大质量黑洞和可能是巨大的黑洞如何形成在所谓的原始黑洞上的铰接方式。先前的工作推测，在大爆炸之后的一秒钟内，热的，快速膨胀的新生宇宙中密度的随机波动可能会聚集足够多的物质，使它们坍塌成黑洞。这些原始的黑洞可以作为后来形成的更大黑洞的种子。如果确实存在原始黑洞，它们可能有助于解释什么是暗物质。尽管人们认为暗物质构成了宇宙中的大部分物质，但是科学家仍然不知道这种奇怪的物质是由什么构成的，因为研究人员仍然没有看到它。

目前只能通过其对正常物质的引力作用来研究它。暗物质的性质目前是科学界最大的谜团之一。研究合著者，阿姆斯特丹大学粒子天体物理学家卢卡·维西内利（Luca Visinelli）表示：对于中等质量的原始黑洞是否可以提供暗物质，人们产生了很大的兴趣。一种检测巨大黑洞的方法是通过引力透镜。根据爱因斯坦的广义相对论，物体的质量越大，其周围的时空弯曲就越多，因此物体的引力也越强。重力还会使光线弯曲，因此可以对通过强重力场看到的物体（例如黑洞产生的物体）进行透镜成像。

最近的工作集中在发现较小物体的引力透镜效应上，但是他们认为这种研究也可以寻找巨大的黑洞。检测巨大黑洞的另一种方法是通过它们对环境的影响，例如引力扭曲的星系。这些黑洞还会消耗天文学家可以检测到的物质，因此也会产生热量，光和其他辐射。除了原始的黑洞以外，另一个潜在的暗物质候选物质是所谓的弱相互作用大颗粒（WIMP）。如果存在WIMP，它们将是无形的并且基本上是无形的，但是先前的研究表明，如果两次WIMP发生碰撞，它们将相互ni灭并产生伽马射线，为科学家提供了一种间接发现它们的方法。

巨大的黑洞的强大引力将在它们周围聚集WIMP的光环，而WIMP 毁灭可能产生的高能伽玛射线可能有助于科学家发现巨大的黑洞。总而言之，道黑洞存在于各种各样的物体中，因此很自然地要问是否有自然的上限。有些人可能会怀疑SLAB的存在，因此怀疑它们的存在。但是，人们也对中间质量和超质量黑洞持怀疑态度，直到发现它们为止。我们不知道SLAB是否存在，但我们希望我们的论文能够激发社区之间的讨论。科学家于8月18日在线《arXiv》上详细介绍了他们的发现，并将研究结果提交给正式的同行评审。

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