世界上最大的黑洞

黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大，使得视界内的逃逸速度大于光速。那你们知道世界上最大的黑洞是什么吗?下面就由我来为你解答。

宇宙中最大的黑洞是芬兰科学家发现的一个巨大的双黑洞系统，它的体积等同于整个银河系，质量是太阳的180亿倍!

据外国媒体报道，芬兰科学家近日发现了一个巨大的双黑洞系统，经过研究，科学家们发现，这是目前宇宙中最大的黑洞，它的体积等同于整个银河系，质量是太阳的180亿倍!

这个宇宙最大黑洞是此前天文学家所记录最大黑洞的6倍,它距离地球35亿光年,形成在OJ287类星体的中心位置.据悉,类星体是一种非常明亮的星体,这种星体在持续螺旋进入一个大型黑洞后释放出大量辐射线。

宇宙中最大的黑洞

史瓦西黑洞就是所谓的“寻常黑洞”。它是直接由较大的恒星演化而来的。恒星到晚期时核燃料消耗殆尽，辐射压(光压)急剧减弱，星体在其自身引力的作用下坍缩。若质量(指原恒星的质量)大于3倍的太阳，其产物就是黑洞。在宇宙空间里，此类黑洞具多数，其最大质量一般不超过50倍的太阳。

2009年发现的宇宙中最大的黑洞

2009年，天文学家发现一个迄今为止最大的宇宙黑洞。该黑洞的质量是太阳质量的640亿倍。科学家通过对天文望远镜拍摄到的图片信息进行计算机重建模型后发现，该黑洞的体积比原来的预测要大2至3倍。该黑洞坐落于M87超大星系的核心区域，但和我们银河系中黑洞不同的是这个超大黑洞并不位于M87超大星系的中心位置。根据天文学原理，更大的星系中存在的黑洞质量和体积也应该相应的更大，而我们银河系附近有那么多的超大星系存在，所以在另外星系中发现更大的黑洞应当只是时间问题。

中国科学家发现宇宙中最大的黑洞

中国科研团队发现宇宙最亮、中心黑洞质量最大的类星体。它是宇宙早期的超级黑洞和最亮天体，也是唯一用2米级的望远镜发现的一颗宇宙早期类星体。

这一最新研究成果发表在2015年2月26日出版的国际顶级科学期刊《自然》(Nature)上。德国马普天文研究所的Bram Venemans博士以《年轻宇宙里的巨兽》同步发表评述。中国科学院国家天文台陈建生院士认为这一工作“基于中国的中小天文设备发现了迄今为止遥远宇宙中的最亮天体，可喜可贺”。CNN、路透社等报道了这一发现。

类星体是1963年被发现的一类特殊天体。它们因看起来是“类似恒星的天体”而得名，但实际上却是银河系外能量巨大的遥远天体，其中心是猛烈吞噬周围物质的质量在千万太阳质量以上的超大质量黑洞。这些黑洞虽然自身不发光，但由于其强大的引力，周围物质在快速落向黑洞的过程中以类似“摩擦生热”的方式释放出巨大的能量，使得类星体成为宇宙中最耀眼的天体。

目前，天文学家们通过大型巡天已经发现了20多万颗类星体，它们分布于宇宙大爆炸之后7亿年至今，对应的宇宙学红移 从7.085到0.05 。通过对高红移类星体的研究，人们可以追溯到早期宇宙的结构和演化。然而，高红移类星体由于距离太过遥远，使得它们虽然自身能量巨大，但在地球上看起来的亮度并不亮，因此被发现的数目相对较少。在已发现的20多万颗类星体中，距离超过127亿光年(即红移大于6)的类星体只有40个左右。

近年来，北京大学物理学院天文学系教授、科维理天文与天体物理研究所副所长吴学兵领导的研究团队发展了一套基于光学和红外波段天文测光数据选取红移大于5的类星体候选体的有效方法，并利用多个望远镜的光谱观测发现了许多高红移类星体，其中最高红移的是一颗名为SDSS J0100+2802的类星体。

它的第一个光学波段光谱是在2013年12月29日利用云南丽江的 2.4米望远镜拍摄的，吴学兵等初步判定它是一颗红移高于6.2的类星体。随后他们联合美国、智利等国的天文学家利用国外的多镜面望远镜、大双筒望远镜、麦哲伦望远镜和双子座望远镜 所作的后续观测进一步确认它是红移为6.3的类星体。利用观测到的光谱数据，他们估计出该类星体的光度超过太阳光度的430万亿倍，比目前已知的距离最远(离地球130亿光年)的类星体还亮7倍。其中心的黑洞质量达到了120亿个太阳质量，使得它成为目前已知的高红移类星体中光度最高、黑洞质量最大的类星体。

论文第一作者和通讯作者吴学兵教授说：“该类星体非常特别，当我们发现在宇宙大爆炸9亿年后就存在这样一颗中心黑洞质量如此之大、光度如此之高的类星体后感到极为兴奋。它就像遥远夜空中一盏最明亮的灯塔，其耀眼的光芒可帮助我们了解到很多以前无法了解的宇宙早期的信息。它如此之大的黑洞质量，也对宇宙早期黑洞形成与增长的现有理论提出了巨大挑战。”

论文合作者、北京大学博士研究生王飞格说：“这颗类星体最初是由我们使用中国云南丽江的2.4米光学望远镜发现的，它也是世界上唯一一颗利用2米口径的望远镜所发现的红移6以上的遥远类星体。我们为此感到特别自豪!”

论文合作者、美国亚利桑那大学著名华裔天文学家、北大科维理天文与天体物理研究所特聘教授樊晓晖补充说，“这一极亮类星体的发现对宇宙早期黑洞成长的理论模型提出了很强的限制，支持了在宇宙早期黑洞比星系增长得更快的观点，并为未来研究早期宇宙中黑洞和星系的形成和演化提供了一个特别的实验室。”

据了解，该研究团队将利用包括哈勃太空望远镜在内的多台国际大型天文望远镜对这一特殊的遥远类星体进行仔细的后续观测，期待揭晓更多与之相关的科学奥秘。

陈建生院士在评价这一发现时说：“中国天文学家能够用国内2米级小望远镜发现了国际上通常需要10米级望远镜才能发现的天体，说明我国天文学家富有创新思想。但因为我国没有大望远镜，所以后续的深入研究不得不依靠国外大望远镜，我国参与国际下一代30米口径巨型望远镜(TMT)的建设对今后中国天文的发展是非常必要的。”

人类已知的最大黑洞，到底有多可怕？

人类已知宇宙中最大黑洞,到底有多么可怕

2019年8月,科学家在距离地球,约7亿光年外的鲸鱼座,发现了一个相当于太阳质量400亿倍的,超大黑洞它就是:霍姆伯格15A星系,中心黑洞

而关于它的故事,还要从世界上最强大的天文台,帕瑞纳天文台讲起

2019年夏季,由多位天文学家组成的联合工作组,来到了位于智利南部的,帕瑞纳天文台,开始对7亿光年外的,霍姆伯格15A星系,进行为时一个月的学术研究

根据望远镜成像显示,在其星系中有一颗明亮的恒星,正以极快的速度,在围绕着星系中心旋转

天文学家推测,在其中心很有可能存在着一个,超大质量黑洞,天文学家利用更为精准和复杂的计算,发现了此黑洞,确实存在,其质量,足足相当于400亿倍个太阳质量,并且这个黑洞体积异常庞大,以至于其半径,甚至超过了太阳系所有行星轨道之和

根据科学家推测,此黑洞和位于猎犬座的TON618,可以并称为,人类已知最大黑洞

研究表明,它是由两个早期星系合并而成,而且这种类型的星系合并,非常罕见,这为科学家研究超大质量黑洞的形成,提供了新的思路

在大约40亿年后,我们的银河系也将与仙女座星系相撞,,而此次相撞,很有可能会诞生出更大质量黑洞

二十世纪初期,天文学家斯利伯,首次发现了星系红移现象,即根据光谱线测得,空间物体的发光颜色不同,完全取决于它们是接近,还是远离我们,红移即为远离,紫移即为接近

基于1913年,斯利伯发现的这一现象,科学家观测到,仙女座星系呈现为紫色,并正以每秒120千米的速度,向银河系逼近,如果这个理论正确的话,那两个星系将在大约70亿年后,合并为一个更大的椭圆星系,在这种星系碰撞中,星系中包含的恒星等天体,并不会真正发生物理上的碰撞接触,因为星系本身是极为分散的

比如离太阳最近的恒星:比邻星,距离甚至也达到了4.2光年之远,从理论上来讲,我们的太阳系在这场碰撞过程中,也有一定的可能,从合并形成的新星系中,释放出来,而在星系碰撞的初期,甚至有可能成为仙女座星系的一部分,但由于恒星间的距离非常遥远,这种事件对太阳系本身,并不会有什么负面影响

不过,由于40亿年后太阳会进入红巨星阶段,所以那时的地球,将不再适合生存,如果人类能够完成星际移民计划,并得以延续下来,很有可能会亲眼目睹,两个星系碰撞的全部过程,并且这一碰撞有很大几率,会形成宇宙中更为庞大,且足以刷新记录的,超级黑洞,

天文学家刚发现距离地球最近的休眠黑洞，人类“见过”黑洞吗？

天文学家刚发现距离地球最近的休眠黑洞，人类“见过”黑洞。

一、发现距离地球最近的休眠黑洞

美国哈佛史密森天文物理学研究中心的科学家称，他们已经找到了距离地球最近的一个黑洞，距离地球只有1600光年。这个黑洞目前被命名为Gaia BH1，质量比我们的太阳大10倍。

二、人类“见过”黑洞

1915年，爱因斯坦创立了著名的广义相对论，使我们得以从科学的视角去理解包含在宇宙中的各种物理现象。

1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西运用广义相对论，推测出了一种神秘的物体：它拥有无可匹敌的重力，在特定的距离内，即使光线也不能逃过它的影响，这种神秘物体就是黑洞。

果然，在一九六四年，科学家们发现了这个宇宙的异象。在距地球6040光年的地方，科学家发现了一种双星系统。

这个系统包括一个蓝巨星 HDE 226868，它的直径是2千5百万公里，比太阳重24倍；另一种是密度很大的恒星，其质量是太阳的14倍。

在这两个星系中确实存在着一个黑洞。迄今为止，这一双星系统中最早发现的一颗黑洞就是天鹅星座X1。

最新的测量结果显示它距离地球大约7200光年，它是银河系中最大的黑洞，也是银河系中唯一已知的黑洞大质量X射线双星。

三、人类拍摄的第一张黑洞照片

2019年，人类首次拍摄到了第一幅黑洞图片，它位于处女座M87的巨大椭圆形星系，距离地球5500万光年，其质量是太阳的65亿倍。在它的中心，有一道影子，被一圈月牙形的光晕包围着。

它对天文界的影响是巨大的。

银河系中心的黑洞有多大？为何难以被观测？该如何取得突破？

为了分辨黑洞，我们只能建造地球大小的望远镜吗？或另有办法？

天体物理学中最令人兴奋的发现之一是：黑洞并非仅由那些质量为太阳的几倍到100多倍的大质量恒星内核坍缩而成，此外，黑洞中的庞然巨兽——超级黑洞——同样存在。

这些黑洞存在于星系中心，它们的质量达到了太阳质量的几百万甚至几十亿倍，而其中之一就在我们的银河系中。目前为止，我们只能间接观测到它，然而这对我们的问题回答者富兰克林·约翰斯顿来说，是远远不够的。他回答道：

我知道我们的星系中有一个大质量黑洞，但究竟需要靠多近才能看见它？我猜你不需要靠近黑洞的事件视界，但考虑到它周围的恒星，以及被吸进去的灰尘和碎片，即便你正好处在星系表面的上方或下方，你似乎也不可能从任何的可观距离上看到它。

图解：电影《星际穿越》中的黑洞显示出事件视界 图源：bing

先来告诉你我们是如何得知自己所处的星系中心有一个黑洞的。

在可见光下，在我们的星系平面中发现的大量灰尘遮挡了我们的视线，使我们无法看到星系中心。但在红外线、X射线和无线电之类的其他波长下，我们可以透过灰尘探测到许多不同寻常的事物，包括以惊人的速度移动的炽热气体、黑洞乱吞物质时偶然出现的耀斑，以及更具说服力的：单个恒星沿轨道运行到某一点后便都不再发光。

这个“点”是一个重达四百万个太阳质量的超大质量黑洞。黑洞质量越大这个点就越大，最起码黑洞表面所占的物理空间就越大，或者说，它周围不再有光能逃逸出来的范围就越大。如果我们的地球以某种方式转变成一个黑洞，它将极其微小：它的事件视界直径只有0.7英寸（1.7厘米）。如果我们的太阳做相同的转变，它却会大得多：大约4英里（6千米）宽。

银河系中心的超大质量黑洞直径为1470万英里（2360万公里），约为水星绕日轨道大小的40%。需要注意的是：其他星系中的黑洞比它大很多。它们只是离得远得多，不是几千光年，而是几百万光年。

作为单体，黑洞是非常巨大的，它使空间扭曲的广义相对论效应也被放大，产生更加深远的影响。然而，尽管空间里的庞然大物更容易被看到，它却仍因太过遥远而极其难以分辨。黑洞自身的物理尺寸只有19微角秒，也就是一角秒的百万分之19（1度= 60角分= 3,600角秒=3,600,000毫角秒=3,600,000,000微角秒），却远在约26000光年以外的地方。

相比之下，哈勃空间望远镜的最佳分辨率约为26毫角秒，比观测黑洞所需的分辨率大了1000多倍，无法分辨出黑洞。

理论上讲，如果我们靠近许多——只有几百光年远——我们就可以直接得到它的像。但这在实践领域是不可行的。不过，我们可以用一种技巧来克服这种局限。你知道的，光只有确定的几种波长，而无线电和X射线的特别之处就在于：在它们的波长下，即便是黑洞也能立刻变得非常“明亮”，或者，从黑洞旁经过的物体也能以逆光的方式照亮黑洞的事件视界。

说到分辨率，通常来讲，我们看物体的清晰程度是由望远镜的镜片尺寸决定的：你的望远镜镜片适用于多少种波长的光。这就解释了为何钱德拉X射线望远镜相对较小分辨率却极高：X射线的波长很小，当中的大部分都能通过望远镜镜片。这也是射电望远镜——比如在阿雷西博的那个——如此庞大的原因：无线电波的直径可达几米长，因此要用巨大的望远镜来获得极佳的分辨率。

图解：NASA晒钱德拉望远镜庆生照20年过去仍有世上最强视力 图源：bing

图解：世界最大射电望远镜 图源：bing

但也可以用一种变更方案来获得更好的分辨率，这意味着我们无需建造一台地球大小甚至更大的望远镜来直接得到黑洞的像：我们可以使用由长基线分离的望远镜阵列。它们只有单个望远镜的聚光能力，意味着会使物体看上去非常模糊，但它们获得的分辨率却相当于一个尺寸与阵列中最远的两台望远镜间距近似的望远镜所能获得的。

这正是事件视界望远镜背后的想法：我们计划依靠甚长基线干涉技术观测短波无线电（波长约1mm）来完成此类精确测量。有两种方案：七站式阵列和十三站式阵列，二者均能通过直接成像来回答“黑洞的事件视界是否真实存在”这一问题。

图解：2017年4月份参加EHT观测的8个VLBI台站，其中由于位置限制，位于南极的SPT望远镜无法观测到M87* 图源：EHT

图解：VLBI基站(筑波, 茨城, 日本) 图源：wikimedia

星系中心的黑洞人马座A*是个理想的观测对象，因为根据预测，它的事件视界是地球上可见的最大者。十分有趣的是：第二大的应当是在M87（atop）中心的黑洞，M87是室女座星系团中最大的星系，比事件视界望远镜的目标分辨率大了五倍，意味着我们可以观测到黑洞喷流空前的细节，窥见这些超音速喷射特性的形式和行为。

图解：人类拍摄到的首张黑洞照片，M87星系中心超大质量黑洞（M87*）的图像，图中心的暗弱区域即为“黑洞阴影” 图源：bing

但是，如果你的问题都是关于如何用你的肉眼看到它，那我要告诉你坏消息了。

人类肉眼的分辨率只有微小、可怜的60角秒，意思是假如你想用肉眼分辨一个直径为19微角秒的东西，你需要再靠近约三百万倍，或者在距离约546个天文单位的地方。太阳是离我们最近的恒星，第二近的是半人马座比邻星，在约4.24光年之外，或者说，268000个天文单位！是的，这个东西离我们必须比次临近的恒星再近500倍，你才能用你可怜的肉眼观测到它。

我的建议就是不要离开望远镜，它不仅比那漫长的星际旅途要快捷、经济得多（也不那么危险），还更有价值。因为用望远镜阵列观测到的，远比用眼睛看到的多！

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

translate: Leo

author: Ethan Siegel

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直径930亿光年，可观测宇宙内最大的恒星和黑洞，分别是谁？

自138亿年前宇宙大爆炸以来，宇宙在不断的膨胀中已经大到了我们无法想象的程度，仅在目前的观测水平下， 可观测宇宙的直径就长达930亿光年 ，其内是海量的星系和千万亿倍与星系数量的恒星。

在天文学家看来，每颗恒星都是和太阳系一样的世界，甚至在极个别恒星系里，还会出现和地球环境极为相似的星球， 天文学界把这种系外行星称为超级地球，或者第二地球 ，但不论这些行星环境如何，有一点是可以肯定的，那就是它们的诞生和发展都取决于恒星的状况，而非自身的努力。

比如我们的地球就时刻在受到太阳的影响，如果没有太阳引力束缚，也没有太阳提供的光和热的话， 地球绝不会是今天的地球 ，人类文明也就无从出现了。

在天文学上，太阳只是一颗普普通通的黄矮星，寿命在100亿年左右，虽然它占到了太阳系总质量的99.86%，虽然它能装下130万个地球，但放眼宇宙，不论是质量还是体积， 比太阳更大的恒星比比皆是。

目前体积最大的恒星，是早在1860年就被德国天文学家发现的盾牌座UY， 它位于鹰状星云的东北处 ，但由于当时的观测设备简陋，所以无法获得它的具体信息，盾牌座UY“体积最大”这个记录，是在2012年才被发现的。

在炎热的智利阿塔卡马沙漠，天文学家使用甚大望远镜的天文多波束重组器干涉测量仪，测量了9500光年外的三颗超红巨星，它们位于银河系的深处， 分别是盾牌座UY、天蝎座AH和人马座KW。

最终的结果显示，这三颗恒星的直径都比太阳大了将近1000倍，亮度是太阳的十万倍。其中最为突出的是盾牌座UY， 它的半径达到了11亿公里，其体积是太阳的50亿倍。 如果把它置于太阳系的中心，和太阳的位置做一下对调，它的边缘将到达木星轨道甚至逼近土星。吞噬下八大行星中一半的行星轨道。

此刻盾牌座UY正处于恒星演化末年的阶段，直接通过高温高压下对氦的一系列反应进行核聚变，这也导致它的外层在不断的扩张，体积不断膨胀。正因如此，它的生命也即将走到尽头。科学家估测在几千年之后，它内部核心的氦也会消耗殆尽， 盾牌座UY将在超新星爆发中结束自己的一生，最后极有可能演化为一个黑洞。

视界事件望远镜就发布了人类首张黑洞照片。这个黑洞来自距离地球5600万光年外的M87星系，它的体积约为太阳的680万倍，足以吞噬掉整个太阳系， 质量更是达到了太阳的65亿倍 ，但就像太阳在恒星中不是最大的一样，M87星系中心黑洞，同样也不是宇宙中体积质量最大的黑洞。

黑洞之王的桂冠属于TON618黑洞，它位于猎犬座靠近北极的方向，大约形成于大爆炸后34亿年。TON618的质量相当于180亿个太阳，虽然加上吸积盘，它的直径也才1光年，但由于其巨大的质量， TON618黑洞其实影响了周围1亿光年内的所有天体 ，只不过地球距离它104亿光年，所以没受到影响。

作为一个超大质量黑洞，它每时每刻都在发出140万亿倍太阳亮度的光线，但这种强光其实是它附近的吸积盘发出的，作为最大质量黑洞的它，仍然和其他小黑洞一样， 本身是不可能发光的，只能通过霍金辐射流失质量。

37.5亿年后，通过碰撞融合成为一体的银河系和仙女座星系，它们内部的超大质量星系很可能也会发生融合， 届时很可能制造出一个比TON618更大的黑洞 ，而人类文明到时候为了躲避这颗黑洞的强辐射，很可能会进行跨越星系的移民。