宇宙中怪異的巨人們都保有著自己的秘密。

“黑洞”，盡管它們有名字，但這些神秘的物體並不是空虛的。它們是宇宙中密度最大的天體之一，質量從恒星大小到數億顆恒星不等。它們的引力場如此強烈，以至于在某個時間點上，甚至連光都無法逃脫，這讓我們絕望地猜測，現實是如何在它們的事件視界之外表現出來的。

因此，黑洞能激發我們無窮的想象力也就不足爲奇了。它們令人困惑，令人興奮，充滿了我們尚未了解的關于物理學和太空的秘密。因此，廢話不多說，讓我們深入了解黑洞的一些你以前可能不知道的方面吧。

它們並非不可避免（某種程度上）

你可能會問，“如果光不能逃離黑洞，我們怎麽能對它們進行成像？”事實上，當事件視界望遠鏡首次對黑洞（或者更確切地說，是黑洞的陰影）進行成像時，這是一個重大新聞，這是怪物的剪影，與被其引力拉到它身上的過熱物質的光芒相映成趣。黑洞被恒星物質包圍，被黑洞的引力粉碎，當它越來越靠近視界時會過熱。

但是，黑洞有時會吐出它們幾乎被遺忘的物質，有時是在天文學家將某個物體置于其命運的幾年後。誠然，這些東西並沒有通過視界；它在發生之前就被黑洞噴出了。所以，也許更公平地說，黑洞在玩它的食物。

雙黑洞使時空結構搖擺不定

早在2015年，研究人員就首次發現了引力波：由黑洞和其他致密物體的相互作用引起的，難以察覺的時空拉伸和擠壓。但去年，幾個科學聯盟發現了一些迹象，表明超大質量黑洞雙子星極有可能是引力波背景的罪魁禍首：此時此刻，持續不斷的引力波海洋正在穿過你我。

霍金發明了“意大利面化”一詞

當一顆恒星經過一個黑洞太近時，它就被它的引力場束縛住了。最終，這顆恒星離黑洞足夠近，以至于它被拉伸並旋轉進入黑洞的吸積盤，或周圍的過熱物質集合。（如果你太接近黑洞，同樣的事情也會發生在你身上。）這個過程被稱爲意大利面化，是因爲意大利面很好吃嗎？。不，我只是在開玩笑：這是因爲恒星的物質被拉伸和壓縮了。意大利面化是已故天體物理學家史蒂芬·霍金在他的開創性著作《時間簡史》中創造的一個術語。

我們不知道中等黑洞在哪裏

你可能知道一些巨大的黑洞，就像那些潛伏在星系中心的黑洞。你也可能知道一些黑洞非常小，只有一些恒星的大小。但是黑洞中存在一個顯著的“質量缺口”，這使得天文學家和天體物理學家努力尋找所謂的“中等質量黑洞”。一些可能存在的中等質量黑洞已經被發現 —— 它們被認爲是存在的，因爲超大質量黑洞必須從某些東西中生長出來 —— 但它們仍然是一個懸而未決的問題。

最早的黑洞可能很小

那最早存在的黑洞呢？就在本月早些時候，天文學家發現了迄今爲止最古老的黑洞，年齡超過130億年。但是，一種理論上的黑洞被認爲更古老，也更小。理論上，這些“原始黑洞”是在宇宙大爆炸後不久突然出現的。但它們太小了，不會吸積大量物質盤，也不會潛伏在星系核心。相反，從理論上講，原始黑洞可以在太空中漂浮，這也許可以解釋暗物質的存在，雖然暗物質無法直接觀察到，但它的存在可以通過彎曲光線的方式來證明。

黑洞不計其數

因爲超大質量黑洞位于星系的中心，你可能會認爲它們是組成我們宇宙的無數恒星、系外行星、小行星、分子雲、中子星和其他東西中的少數幾個。但是，黑洞不計其數。2022年，一組研究人員計算出，在可觀測的宇宙中，可能有400億億個黑洞。當然，宇宙是一個很大的地方，但是考慮到宇宙中物質的數量，宇宙的規模就有了一個全新的維度。

它們會在出生時引起爆炸

兩年前，一場巨大的爆炸震撼了宇宙。去年，天文學家證實，這是迄今爲止觀測到的最亮的伽馬射線暴，也可能是有史以來最亮的伽馬射線暴。據美國宇航局稱，伽馬射線暴被認爲是黑洞誕生的標志，或者是中子星和黑洞等超高密度物體碰撞的標志。即使在遙遠的宇宙深處，這些物體也會讓人們知道它們的存在。

它們可能比我們知道的還要小

本月早些時候，一組科學家發現了一個難住他們的致密天體：它的質量在太陽質量的2.09到2.71倍之間，它要麽是一顆巨大的中子星 —— 恒星生命的高密度終點；要麽是一個超小黑洞 —— 已知最輕的黑洞。

我知道，這聽起來有點隨意，因爲原始黑洞理論上很小，在這個列表中占有一席之地。但是原始黑洞屬于理論範疇 —— 這個物體是用射電望遠鏡觀測到的。這提醒我們，黑洞的質量範圍是一個移動的目標，每一次觀測都有助于更好地理解黑洞是如何誕生和成長的。

它們的形成速度可能比之前所知的要快

對于黑洞研究人員來說，2024年是一個輝煌的開端。一組科學家宣布發現了迄今爲止已知的最古老的黑洞，其年齡超過130億年。但黑洞也提出了新的問題。這個黑洞的大小超過了科學家們之前認爲的，在宇宙進化的早期階段可能存在的大小。根據黑洞發展的標准理論，形成這種大小的黑洞需要10億年。我們希望能發現更多古老的黑洞，這樣我們就能更好地了解它們是如何形成的，並繼續塑造我們所知道的宇宙。

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