在每一個(gè)可見的星系中,都有著大量的恒星存在。比如在我們銀河系中,恒星的數(shù)量在1000~4000億顆之間,在銀河系的鄰居仙女座星系中,這個(gè)數(shù)值還要翻上一倍,為星系的恒星數(shù)量通常都可以計(jì)算出來,如通過星系體積和質(zhì)量、恒星的密度和運(yùn)行狀況等計(jì)算出恒星的大致數(shù)量,然而星系中黑洞的數(shù)量卻難以計(jì)算出來。
在我們的銀河系中,迄今為止通過天文觀測(cè)可以確認(rèn)的星系大約只有60多個(gè),其中有一個(gè)星系級(jí)黑洞就是銀河系的中心黑洞人馬座a*,質(zhì)量高達(dá)太陽的431萬倍,這個(gè)黑洞誕生于宇宙之初,是由宇宙大爆炸直接形成的。
銀河系中其他的黑洞都屬于恒星級(jí)黑洞,其質(zhì)量相對(duì)較小,大多在太陽質(zhì)量的3~100倍之間,但是這樣的黑洞非常難尋找,因?yàn)槌撬鼈兊囊?duì)周圍的天體造成影響,或者有恒星等天體距離他們特別近,里面的氣體被黑洞吸引形成氣流和黑洞附近的吸積盤,這樣的吸積盤可以發(fā)出極為明亮的光,這樣才能被觀測(cè)到。如果沒有這些現(xiàn)象的話,那么黑洞將無法被觀測(cè)到,因?yàn)楹诙幢旧聿粫?huì)發(fā)光,對(duì)各個(gè)波段的電磁波都只會(huì)吸收不會(huì)發(fā)射,因此我們無很難發(fā)現(xiàn)它的蹤跡。
由于觀測(cè)上的困難,所以人類至今只通過黑洞對(duì)周圍天體的影響觀測(cè)到了數(shù)量很少的銀河系黑洞,那么銀河系中會(huì)有多少個(gè)黑洞呢?是目前還沒有被廣泛認(rèn)同的大概數(shù)值,有人認(rèn)為有上萬個(gè),也有人認(rèn)為有幾百萬個(gè),一般認(rèn)為它們的數(shù)量都遠(yuǎn)少于恒星的數(shù)量。
2017年的時(shí)候,美國加州一所大學(xué)的三位天文學(xué)研究者阿爾伯特、布洛克和科普林特用最新的方法估算了銀河系中黑洞的數(shù)量,他們認(rèn)為由于恒星級(jí)黑洞的形成主要是兩種手段,即超新星爆發(fā)和中子星碰撞,質(zhì)量達(dá)到太陽30倍以上的恒星,其內(nèi)部核聚變進(jìn)行的鐵元素的時(shí)候,就會(huì)發(fā)生超新星爆發(fā),進(jìn)而形成一個(gè)黑洞;而如果兩顆質(zhì)量相加超過三倍太陽的中子星發(fā)生碰撞的話也會(huì)成為黑洞,但是這兩種黑洞形成方式都會(huì)拋灑大量的金屬重元素,所以或許可以根據(jù)重金屬元素的豐度來計(jì)算黑洞的數(shù)量,他們根據(jù)銀河系的總質(zhì)量與已觀測(cè)到的銀河系的平均金屬豐度,計(jì)算出銀河系中的黑洞數(shù)量或有1億顆左右,雖然也要少于銀河系中恒星的數(shù)量,但相比以前的估計(jì),不得不說這個(gè)數(shù)據(jù)多到出乎預(yù)料了。
不過因?yàn)樗捎玫臄?shù)據(jù)都太過籠統(tǒng),而且受其他方面因素的影響也比較大,所以這個(gè)數(shù)值的誤差被認(rèn)為也比較大,但他們估算的本也只是大概的數(shù)值而已。如果以他們得出的數(shù)據(jù)來估算宇宙中黑洞數(shù)量的話,通常認(rèn)為宇宙中約有2萬億個(gè)星系,若以銀河系為基本單位簡(jiǎn)單計(jì)算的話,就是宇宙中約有2萬億億個(gè)黑洞了,這個(gè)數(shù)值看起來還是很嚇人的呀。
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