宇宙有半徑為一光年的星球嗎,它可以裝下3億億億個地球
相比起宇宙中已知各種星球的尺度,一光年是一個很大的尺度,長達9.46萬億公里。對於一個半徑為一光年的星球,它可以裝下3億億億(3×10^24)個地球,或者25萬億億個太陽,或者5000億個盾牌座UY(已知體積最大的恆星)。
這個宇宙最大的星球只有恆星,科學界對恆星的大小有一個測算,低於或者高於某個極限,都不能保持恆星的穩定和性質。
宇宙中的天體最初都是從密度很低的星雲中通過引力聚集而來,恆星、行星、小行星皆是如此。不同類型天體會表現出不同的性質,其根本原因在於它們的質量具有差異。恆星是質量較大的一類天體,它們的核聚變反應產生的輻射壓會阻止恆星進一步變大。
如果恆星可以一下子聚集非常多的質量,其結果將會坍縮成黑洞,而不是演變為更大的恆星。目前宇宙中最大的星體就是類星體。類星體是指類似恆星的天體,一般類星體中心就是一個黑洞。目前在宇宙中發現最大的黑洞是TON 618,但這個超大質量黑洞的視界半徑也只有0.02光年,與1光年還差得遠。
但是大家要注意一點,黑洞本質上仍然是一種天體,也就是一個球形。而球的體積公式是體積=(4/3)*π*r的三次方。注意是半徑的三次方,也就是說半徑增加一倍,體積會增加八倍。
簡單算一下就可以知道,黑洞的質量增加一倍,其密度就要降到原來的四分之一。而宇宙中的黑洞絕不僅僅只有恆星質量級,星系中心的黑洞都是星系質量級,動輒百萬倍太陽質量,宇宙中星系無數,更大的黑洞是肯定存在的。
有觀點認為,極超大質量黑洞(是通常的超大質量黑洞的10倍)的理論上限是大概500億太陽質量左右。超過100億太陽質量時,就會發生生長減慢,以至於不穩定的吸積盤形成繞著黑洞的星。
為什麼宇宙中沒有發現更大質量的黑洞呢?除了我們觀測上的原因,以及宇宙的廣袤無邊之外,可能還和宇宙年齡不夠大有關。
一般認為,超大質量黑洞主要通過緩慢吸積周圍物質、星雲萎縮沒有形成超新星的情況下直接坍縮、或者正在坍縮的高密度星團在爆炸瞬間從外部直接壓縮等方式形成,現在還發現黑洞互相合併也會形成更大質量的黑洞,所以隨著宇宙年齡越來越大,未來是有可能出現半徑超過1光年的黑洞的。
※宇宙直徑930億光年,那930億光年外是什麼?
※外星人或早已造訪過地球,但身體太小,人類看不見
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