黑洞在宇宙中并非一種罕見(jiàn)的存在,光在我們銀河系中大約就有1億個(gè),但是這些黑洞絕大多數(shù)都是由大質(zhì)量恒星形成的,所以又被稱為恒星級(jí)黑洞,然而也有少數(shù)黑洞是直接形成于宇宙之初,或者說(shuō)它們是隨著宇宙大爆炸形成的,這樣的黑洞被稱為原初黑洞、太初黑洞或原生黑洞。
可見(jiàn),原初黑洞是宇宙最早期所形成的黑洞,當(dāng)時(shí)宇宙大爆炸剛剛開(kāi)始,膨脹的尺度還非常小,就連原子都還沒(méi)有形成,宇宙中物質(zhì)密度的分布也很不均勻,于是在某些極高密度的區(qū)域中,直接就形成了黑洞,它們就是原初黑洞了,這些黑洞形成的時(shí)刻,距離宇宙大爆炸發(fā)生時(shí)間甚至都不到一秒鐘,所以也可以說(shuō)它們與宇宙同齡。
事件視界望遠(yuǎn)鏡所拍攝的銀河系中心黑洞人馬座a*和M87中心黑洞,其實(shí)都是原初黑洞。因?yàn)閺暮诙葱纬衫碚摵湍P蜕蟻?lái)講,它們不可能由恒星級(jí)黑洞形成,因?yàn)樗鼈兊馁|(zhì)量都太大了,人馬座a*的質(zhì)量相當(dāng)于太陽(yáng)的431萬(wàn)倍,而M87中心黑洞的質(zhì)量則相當(dāng)于太陽(yáng)的64億倍。它們都是星系級(jí)的超級(jí)黑洞,而由恒星形成的恒星級(jí)黑洞的質(zhì)量通常不會(huì)超過(guò)太陽(yáng)質(zhì)量的1000倍。
不過(guò)剛形成的原初黑洞也不一定都是質(zhì)量非常巨大,也有一些原初黑洞的質(zhì)量可能很小,甚至還沒(méi)有我們地球的質(zhì)量大,它們有理論上存在的可能,可能仍然在宇宙中飄蕩,但在天文觀測(cè)中極難發(fā)現(xiàn)。
而常見(jiàn)的恒星級(jí)黑洞則是由大質(zhì)量恒星演變到末期之后發(fā)生超新星爆發(fā)形成的,這樣的黑洞質(zhì)量在太陽(yáng)的3~100倍之間,個(gè)別吸收其他天體以及合并的恒星級(jí)黑洞可以達(dá)到數(shù)百甚至數(shù)千太陽(yáng)質(zhì)量,但更大規(guī)模的黑洞則基本都屬于原初黑洞了。
大部分原初黑洞都是星系形成的初始和主導(dǎo)力量,美銀河系的形成最初就依賴于黑洞人馬座a*,它以其強(qiáng)大的引力吸引了大量的物質(zhì)在其附近,這些物質(zhì)漸漸形成了第1批恒星,可以說(shuō)正是人馬座a*造就了銀河系的雛形,由于早期銀河系的質(zhì)量就比附近的小星系質(zhì)量更大,引力也更強(qiáng),所以它能不斷地吸附附近的小星系,這也使得其規(guī)模越來(lái)越大,最終形成了今天這樣有著多達(dá)數(shù)千億顆恒星,盤(pán)面縱橫16萬(wàn)光年的龐大星系。
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