黑洞都是恆星發生超新星爆發後形成的？其實它至少有4種形成模式

人類歷史上首張黑洞的照片已經公布，關於黑洞是否存在的問題已經不必再爭論了。那麼黑洞是怎麼來的呢？它們是怎樣出現在宇宙中的呢？

由於黑洞不發光的特性，導致這種天體很難被看到，但是在宇宙中，黑洞並非一種罕見的天氣，天文學家們認為，在銀河系中至少就有1億個黑洞，不過這些黑洞，絕大多數都是恆星級黑洞，此外就是少數星系級黑洞。

很多人都知道，大質量恆星發生超新星爆發可以形成黑洞，其實就黑洞的形成來說，可以說至少有4種生成模式，下面分別表述一下。

1.大質量恆星發生超新星爆發形成

銀河系中絕大多數的恆星級黑洞，大部分都是由大質量恆星發生超新星爆發形成的，當質量超過太陽30倍的恆星到了主序星階段的末期，其內部的核聚變，開始生成鐵元素的時候，就會發生超新星爆發，這一瞬間，恆星內部的輻射壓消失，引力完全佔據主導作用，然而由於恆星的龐大質量，所以所有的物質都會向中心集中，在這一時刻恆星內部的高溫高壓，就會直接形成一個黑洞，而這個黑洞會迅速吸收恆星的物質，成為一個質量在太陽三倍以上的黑洞。

所以大部分的恆星級的黑洞都在太陽質量的3~100倍之間，不過有些恆星級黑洞會繼續吸收附近恆星等天體的物質，或者與其他恆星級黑洞合併，成為質量在太陽的數百甚至數千倍的黑洞，但是質量超過太陽1000倍的恆星級黑洞非常少，因為黑洞對其他恆星物質的吸收以及黑洞的合併會歷時很長時間，以如今宇宙138億年的年齡還不足以形成很多大質量的恆星級黑洞。

2.宇宙大爆炸直接形成

我們銀河系的中心黑洞人馬座a*就是一個星系級黑洞，它的質量高達太陽的431萬倍，已經被公布照片的m87星系中心黑洞，質量更是高達太陽的64億倍，像這樣的黑洞不可能是由恆星超新星爆發形成的，只有宇宙大爆炸的時候才可以形成如此巨大的超級黑洞。這是因為在宇宙大爆炸之時，某些區域中物質能量密度很高，從而直接形成了黑洞，這類的黑洞也是星系形成的原始力量，因為它們的強大引力可以吸附大量的物質在其周圍，這些物質形成了原始的恆星，進而也就造就了星系。

必須指出的是，宇宙大爆炸之時形成的黑洞也並非全都是星系級的超級黑洞，也有一些小質量黑洞，有些這樣的黑洞還沒有地球的質量大，它們都被稱為原初黑洞。

3.星體碰撞形成

上述兩種黑洞形成模式之外，星體碰撞也是一種主要的星體形成模式，有些特大質量的恆星突然間又和一顆大質量的恆星碰撞到一起，那麼在巨大的質量產生的引力作用以及兩者的勢能作用之下，相撞的恆星就不必演化到末期發生超新星爆發才成為黑洞了，而是在引力作用和勢能作用下直接撞擊成黑洞，即便這兩種作用達不到成為黑洞的程度，也會在短時間中加速恆星內部核聚變的層級，導致其內部直接產生鐵元素髮生超新星爆發進而成為黑洞。

恆星之外，中子星的碰撞也會成為黑洞，因為中子星的質量也比較大，兩顆中子星或者一顆白矮星與一顆中子星相撞的勢能也是特別巨大的，再加上兩者的質量引力作用，足以產生高溫高壓造就黑洞，因此恆星以及中子星的碰撞也是形成黑洞的一種常見模式。

4.高能粒子的碰撞形成微型黑洞

有理論物理學家認為一些高能粒子加速到接近光速時並使其撞擊到一起，也會造就出一些極其微小的微型黑洞，不過這樣的黑洞小到了普朗克單位的級別，會在霍金輻射效應之下瞬間蒸發掉，所以這種黑洞的產生比較特殊，它是在人為干預的情況下產生的，宇宙中不會產生這樣的黑洞。

黑洞的產生基本不外乎如上4種模式，從黑洞的演變以及作用來看，它對宇宙的演變乃至星系的形成至關重要。比如我們的銀河系，正是因為有了其中心黑洞人馬座a*的存在，我們的銀河系才能形成，而只有銀河系形成了我們的太陽系也才能形成，太陽系形成才會有我們的地球和我們人類，因此，黑洞其實也是和我們人類的存在不無關係的。

至於我們的宇宙怎麼來的，目前並沒有理論解釋這一問題，不過有假說認為可能起源於一個超級巨大的黑洞中的奇點，這個起點中的物質在某一時刻達到了質量上限，或者由於某種原因失去了平衡，從而發生了大爆炸，誕生了我們的宇宙。不過關於我們的宇宙誕生之前的推測，是不可能有證據證明的。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！