宇宙有超过1光年的黑洞吗,ic1101星系中央黑洞史瓦西半径

可能有,但是目前没有发现。

首先我们可以简单计算一下史瓦西半径为一光年的黑洞质量

已知一光年等于9,460,730,472,580,800米,万有引力常量等于6.67×10^-11N·m² /kg²,光速等于299792458米/秒,根据史瓦西半径公式Rs=2GM/Vc^2,所以M=(RC²)/(2G)求出结果约为6.3720627299649 * 10^42kg。也就是说如果一个黑洞它的史瓦西半径为一光年,那么它的质量大约为6.3720627299649 * 10^42kg。宇宙有超过1光年的黑洞吗,ic1101星系中央黑洞史瓦西半径图1

宇宙中有这么大质量的天体吗?

已知银河系质量约4.1771×10^41 kg,史瓦西半径为一光年的黑洞质量约为整个银河系质量的15倍以上。有如此质量的天体吗?科学家发现的质量最大的黑洞是1957年记录到的TON 618黑洞,其质量约为1.312806 * 10^41千克,和题主的黑洞差一个数量级。如果一个星系质量不行,那就来一群星系,天文学家发现的宇宙中最大的星团结构是距离我们124亿光年之外的超级星系,科学家认为它是由14个星系碰撞形成,随后又吞噬了上百个小型星系,其质量大约为1.989 * 10^42千克,这么看的话数量级是有了,如果有三个多这样的星系结合在一起,然后再塌缩成黑洞,那么题主的“光年黑洞”就诞生了。宇宙有超过1光年的黑洞吗,ic1101星系中央黑洞史瓦西半径图2

黑洞有质量上限吗?

现有理论并没有认为黑洞有质量上限,所以题主所说的史瓦西半径为一光年的黑洞,是有可能存在的,只是形成这种规模的黑洞所需的物质太多,但是如果我们把整个宇宙看成是一个黑洞呢?宇宙的总质量可能比题主的“光年黑洞”质量大多了,所以形成的史瓦西半径也会非常大,曾经有科学家计算过,如果全宇宙的质量加在一起形成黑洞的话,那么它的史瓦西半径范围比现实宇宙还要广阔,然而实际中的宇宙确实大到有些范围我们永远无法观测,所以这也从侧面说明确实可能有题主所说的黑洞。宇宙有超过1光年的黑洞吗,ic1101星系中央黑洞史瓦西半径图3

综上所述,史瓦西半径大于一光年的黑洞是可能有的,虽然现在没有发现。

地球的半径大约是6371千米,逃逸速度大约是11.2千米每秒。如果将地球压缩,压缩后逃逸速度就会增大,将地球一直压缩到半径只有9毫米厚,地球的逃逸速度就能达到光速,那样的话连光也无法逃脱地球引力的束缚,地球就成了一个黑洞。人们无法看到史瓦西半径以内的东西,故史瓦西半径围成的那个球面被称作视界。宇宙有超过1光年的黑洞吗,ic1101星系中央黑洞史瓦西半径图4

一个星球的史瓦西半径可以计算出来,表达式为R=2GM/c²,其中G为万有引力常量,M为星球的质量,c为光速。从中可以看到,星球的质量越大,史瓦西半径就越大,将太阳的质量代入表达式可以计算出太阳的史瓦西半径约为3千米。

假若存在一个黑洞,它的史瓦西半径能够达到一光年,通过计算可知这个黑洞的质量能够达到6.4乘以十的42次方千克,这要比整个银河系的质量还要高出一个数量级。宇宙有超过1光年的黑洞吗,ic1101星系中央黑洞史瓦西半径图5

至于宇宙中有没有史瓦西半径大于一光年的黑洞,只要能有足够多的物质供黑洞去吞噬,理论上讲完全是有可能的。不过也有部分人认为,一个黑洞很难吞噬掉十多个星系,黑洞的质量大到一定程度后周围的物质就所剩无几,故史瓦西半径或者黑洞的质量会有一个可能的上限,并且估算出黑洞质量的上限约为500亿个太阳质量。如果这个理论成立,宇宙中就不会有史瓦西半径达到一光年的黑洞。

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