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要制造一颗大质量的黑洞，需要多少材料（重元素）

要制造一颗大质量的黑洞，需要多少材料（重元素）

2025-02-21 03:20:51阅读量：16 字体：大中小

目前关于黑洞形成的理论是，一颗大质量恒星正处于灭绝的边缘，其核心在自身引力的作用下迅速收缩。当核心中的所有物质都变成中子时，收缩过程停止，然后被压缩成一个紧凑的物体，也压缩了内部的空间和时间。此时有两种可能，一种是达到压缩极限，此时会变成中子星，另一种是打破无限压缩极限，此时会变成黑洞!但是黑洞有大有小。这些超大质量黑洞是如何形成的?

尽管我们知道了恒星质量黑洞背后的过程以及它们是如何从恒星的引力坍缩中形成的。但银河系中心那只惊人的庞然大物呢?什么超大质量黑洞(SMBH)可以成长到比太阳大数十亿倍的质量?它们是怎么长这么大的?超大质量黑洞是通过消耗气体和整个恒星而形成的很明显，这些超大质量黑洞的质量已经不如它们最初那么大了。他们必须成长。
广义上说，只有一种可能的方式会发生这种情况:一个巨大的前恒星形式，随着时间的推移，通过合并和吞噬，变得足够大，有一天会成为一个超大质量的黑洞。问题是，研究表明，这些巨大的祖先的条件是罕见的，但每个大星系的中心都有一个超大质量的黑洞，这有点矛盾。
科学家们认为，恒星是小黑洞的前身，它们形成的条件比之前认为的更广泛。他们的理论表明，这些恒星的前身不仅通过吸积星际气体而成长，还通过吞噬其他较小的恒星而成长。但这一切都始于一个巨大的星际气体云。在这些星云中，大质量恒星可能会由于自身的引力而坍缩。这些祖先恒星最终演变成中小恒星。
但也存在问题。这意味着直接坍缩只能发生在低金属丰度的云团中，没有比氢和氦更重的元素。重元素如氧和碳的存在改变了气体云的动力学一些金属会冷却气体云，当气体云自我坍缩时，会分解成更小的气体云。这些更小的云导致了更小恒星的形成，而不是大到足以成为SMBH的前体。所以这些原始气体云的直接坍塌并不能解释我们在星系中心看到的所有超大质量黑洞。