比太陽質量大65億倍的M87黑洞是個啥概念?
在公布第一張黑洞照片以前,M87*黑洞最引人注目的特征是其有一條長達數(shù)千光年的噴流,但今天幾乎每個看過第一張黑洞照片發(fā)布會的朋友都非常熟悉幾個數(shù)字:
一、距離地球5500萬光年;
二、質量是太陽的65億倍;
三、噴流角度與地球方向夾角17度;
四、上暗下明是因為多普勒頻移所致;
但不知道各位有沒有留意過,發(fā)布會現(xiàn)場解說,即黑洞的黑色部分區(qū)域的直徑是黑洞真正事件視界的2.5倍,我們根據(jù)這個數(shù)據(jù)來計算下這個65億倍太陽質量的黑洞是什么概念?
一、假如太陽坍縮成黑洞事件視界有多大?
參數(shù)都已經(jīng)有了,我們只要知道太陽的質量即可:
m=1.9891*10^30千克
那么r=2*6.67*10^-11*1.9891*10^30/299792458^2=2952.4M
即:假如太陽質量的恒星坍縮成黑洞的話,其事件視界半徑為2.9524KM
這個實在有點小,不過太陽也無法坍縮成黑洞,因為至少也要超過奧本海默極限(3.2倍的太陽質量)才能坍縮成黑洞!事件視界半徑約:9.4476KM
但一般恒星型黑洞形成時質量約為太陽的3.8倍,因此初生的黑洞事件視界半徑為:11.219KM!
二、M87*黑洞的事件視界有多大?
根據(jù)史瓦希黑洞史瓦希半徑計算公式(史瓦希黑洞的史瓦希半徑和事件視界的重合的)可知,黑洞的質量與事件視界的半徑成正比,那么可知65億倍太陽質量的M87*黑洞的視界半徑為:
r=2.9524×65億倍=191.906億千米
這個半徑也許不太有概念!那么我們放太陽系來比較下!
簡單的說旅行者將近四十幾年的時間,才剛剛出M87*的視界!
三、M87*的吸積盤直徑有多大?
我們先來計算下看起來像黑洞卻不是真正黑洞視界的陰影區(qū)域直徑,上文說了,陰影區(qū)的直徑是黑洞事件視界的2.5倍,那么:
D=191.906×2.5×2=959.53億千米
大約是88.85光時!
根據(jù)圖示比例測算,吸積盤大約是4-4.5個陰影區(qū)域直徑,那么約為:
D=959.53億千米×4~4.5=3838.12億千米~4317.885億千米之間
也就是355.4~399.825光時之間!
太陽系日球層頂(傳統(tǒng)太陽系范圍)的直徑大約是13.9光時×2=27.8光時
各位可以參考下,里面能裝下幾個太陽系?
所以這些星系中央的巨大黑洞是一個多大的概念,當然文末還在提個有趣的話題,到現(xiàn)在為止我們在宇宙中發(fā)現(xiàn)最大黑洞是NGC1277*,它的視界是4光天!
距離地球最近的黑洞是天鵝座V616,距離是2800光年!
宇宙那么大也是有好處的,畢竟黑洞這種天體實在有些不太友好!